Escenario de cambio climático

Representación hipotética de posibles condiciones futuras

Un escenario de cambio climático es un futuro hipotético basado en un "conjunto de fuerzas impulsoras clave". ^{[1] : 1812} Los escenarios exploran la eficacia a largo plazo de la mitigación y la adaptación . ^[2] Los escenarios ayudan a comprender lo que puede deparar el futuro. Pueden mostrar qué decisiones tendrán los efectos más significativos en la mitigación y la adaptación .

Los escenarios de cambio climático están estrechamente relacionados con las trayectorias , que son más concretas y están orientadas a la acción. Sin embargo, en la literatura, los términos escenarios y trayectorias se utilizan a menudo indistintamente. ^{[3] : 9}

Son muchos los parámetros que influyen en los escenarios de cambio climático. Tres parámetros importantes son el número de personas (y el crecimiento de la población), su actividad económica y las nuevas tecnologías. Los modelos económicos y energéticos , como World3 y POLES , cuantifican los efectos de estos parámetros.

Existen escenarios de cambio climático a escala nacional, regional o global. Los países utilizan estudios de escenarios para comprender mejor sus decisiones. Esto es útil cuando están desarrollando sus planes de adaptación o contribuciones determinadas a nivel nacional . Los objetivos internacionales para mitigar el cambio climático, como el Acuerdo de París, se basan en el estudio de estos escenarios. Por ejemplo, el Informe Especial del IPCC sobre el Calentamiento Global de 1,5 °C fue un "aporte científico clave" para la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático de 2018. ^[4] En el informe se consideran varias vías , que describen escenarios para la mitigación del calentamiento global. Las vías incluyen, por ejemplo, carteras para el suministro de energía y la eliminación de dióxido de carbono .

Terminología

Cuatro escenarios de cambio climático, basados ​​en datos de 2015. ^{[5] [6]} Izquierda: trayectorias de emisiones siguiendo los escenarios de (1) ninguna política, (2) política actual, (3) cumplimiento de los anuncios de los gobiernos con tasas constantes de descarbonización del país después de 2030, y (4) cumplimiento de los anuncios de los gobiernos con tasas más altas de descarbonización después de 2030. Derecha: temperaturas globales, dependiendo de la cantidad de gases de efecto invernadero emitidos en cada uno de los cuatro escenarios.

El Sexto Informe de Evaluación del IPCC define escenario de la siguiente manera: "Una descripción plausible de cómo puede evolucionar el futuro basándose en un [...] conjunto de supuestos sobre fuerzas impulsoras y relaciones clave". ^{[7] : 1812} Un conjunto de escenarios muestra una gama de futuros posibles.

Los escenarios no son predicciones. ^{[7] : 1812} Los escenarios ayudan a los tomadores de decisiones a comprender cuáles serán los efectos de una decisión.

El concepto de trayectorias está estrechamente relacionado. La definición formal de trayectorias es la siguiente: “La evolución temporal de los sistemas naturales y/o humanos hacia un estado futuro. [...] Los enfoques de trayectorias [...] involucran diversas dinámicas, objetivos y actores en diferentes escalas”. ^{[7] : 1810}

En otras palabras, las vías de actuación son una hoja de ruta que enumera las acciones que deben adoptarse para que un escenario se haga realidad. Los encargados de tomar decisiones pueden utilizar una vía de actuación para elaborar un plan, por ejemplo, en relación con el calendario de eliminación gradual de los combustibles fósiles o la reducción de los subsidios a los combustibles fósiles .

Las vías de actuación son más concretas y orientadas a la acción que los escenarios. Ofrecen una hoja de ruta para alcanzar los objetivos climáticos deseados. Puede haber varias vías de actuación para alcanzar el mismo punto final del escenario en el futuro.

En la literatura, los términos escenarios y vías de mitigación suelen usarse indistintamente. ^{[8] : 9} Las publicaciones del IPCC sobre la base de la ciencia física tienden a utilizar más escenarios , mientras que las publicaciones sobre mitigación tienden a utilizar emisiones modeladas y vías de mitigación como término. ^{[8] : 9}

Tipos

Existen los siguientes tipos de escenarios: ^{[1] : 1813}

• escenarios de referencia
• escenarios de concentraciones
• escenarios de emisiones
• escenarios de mitigación
• escenarios de referencia
• escenarios socioeconómicos.

Un escenario de referencia se utiliza como referencia para la comparación con un escenario alternativo , por ejemplo, un escenario de mitigación. ^[9] Se ha producido una amplia gama de proyecciones cuantitativas de emisiones de gases de efecto invernadero . ^[10] Los escenarios "SRES" son escenarios de emisiones "de referencia" (es decir, suponen que no se realizan esfuerzos futuros para limitar las emisiones), ^[11] y se han utilizado con frecuencia en la literatura científica (ver el Informe especial sobre escenarios de emisiones para más detalles).

Objetivo

Los escenarios de cambio climático pueden considerarse como historias de futuros posibles. Permiten describir factores que son difíciles de cuantificar, como la gobernanza, las estructuras sociales y las instituciones. Existe una considerable variedad entre los escenarios, que abarcan desde variantes del desarrollo sostenible hasta el colapso de los sistemas sociales, económicos y ambientales. ^[12]

Factores que afectan las futuras emisiones de GEI

Los siguientes parámetros influyen en la forma en que se presentan los escenarios: los niveles de población futuros, la actividad económica, la estructura de gobernanza, los valores sociales y los patrones de cambio tecnológico. No se encontraron patrones sólidos en la relación entre la actividad económica y las emisiones de GEI. Se encontró que el crecimiento económico era compatible con el aumento o la disminución de las emisiones de GEI. En el último caso, el crecimiento de las emisiones está mediado por una mayor eficiencia energética , cambios hacia fuentes de energía no fósiles y/o cambios hacia una economía postindustrial (basada en los servicios) .

Los factores que afectan las proyecciones de emisiones incluyen:

• Proyecciones de población : En igualdad de condiciones, las proyecciones de población más bajas resultan en proyecciones de emisiones más bajas.
• Desarrollo económico : La actividad económica es un impulsor dominante de la demanda de energía y, por tanto, de las emisiones de GEI.
• Uso de energía : Los cambios futuros en los sistemas energéticos son un determinante fundamental de las futuras emisiones de GEI.
  • Intensidad energética : es la oferta total de energía primaria (TPES) por unidad de PIB. ^[13] En todas las evaluaciones de los escenarios de referencia, se proyectó que la intensidad energética mejoraría significativamente durante el siglo XXI. El rango de incertidumbre en la intensidad energética proyectada fue amplio. ^[14]
  • Intensidad de carbono : se trata de las emisiones de CO2 _por unidad de TPES. En comparación con otros escenarios, Fisher et al. (2007) encontraron que la intensidad de carbono era más constante en los escenarios en los que no se había asumido ninguna política climática. ^[14] El rango de incertidumbre en la intensidad de carbono proyectada era grande. En el extremo superior del rango, algunos escenarios contenían la proyección de que las tecnologías energéticas sin emisiones de CO2 _se volverían competitivas sin una política climática. Estas proyecciones se basaban en el supuesto de un aumento de los precios de los combustibles fósiles y un rápido progreso tecnológico en tecnologías libres de carbono. Los escenarios con una baja mejora en la intensidad de carbono coincidieron con escenarios que tenían una gran base de combustibles fósiles, menos resistencia al consumo de carbón o tasas de desarrollo tecnológico más bajas para tecnologías libres de combustibles fósiles.
• Cambios en el uso de la tierra : los cambios en el uso de la tierra desempeñan un papel importante en el cambio climático, ya que afectan las emisiones, el secuestro y el albedo . Uno de los impulsores dominantes del cambio en el uso de la tierra es la demanda de alimentos. El crecimiento poblacional y económico son los impulsores más importantes de la demanda de alimentos. ^{[15] [ dudoso – discutir ]}

Al producir escenarios, una consideración importante es cómo progresará el desarrollo social y económico en los países en desarrollo . ^[14] Si, por ejemplo, los países en desarrollo siguieran una trayectoria de desarrollo similar a la de los países industrializados actuales, podría conducir a un aumento muy grande de las emisiones. Las emisiones no solo dependen de la tasa de crecimiento de la economía. Otros factores incluyen los cambios estructurales en el sistema de producción , los patrones tecnológicos en sectores como la energía , la distribución geográfica de los asentamientos humanos y las estructuras urbanas (esto afecta, por ejemplo, los requisitos de transporte), los patrones de consumo ( por ejemplo, los patrones de vivienda, las actividades de ocio, etc.) y los patrones comerciales ; el grado de proteccionismo y la creación de bloques comerciales regionales pueden afectar la disponibilidad de tecnología.

En la mayoría de los estudios se encontraron las siguientes relaciones (pero no son prueba de causalidad): ^[12]

• Aumento de los GEI : Esto se asoció con escenarios de una economía en crecimiento, postindustrial y globalizada , en su mayoría con baja intervención gubernamental y niveles generalmente altos de competencia. La igualdad de ingresos disminuyó dentro de las naciones, pero no hubo un patrón claro en la equidad social o la igualdad de ingresos a nivel internacional.
• Reducción de los GEI : en algunos de estos escenarios, el PIB aumentó. Otros escenarios mostraron una actividad económica limitada a un nivel ecológicamente sostenible. Los escenarios con emisiones en descenso tenían un alto nivel de intervención gubernamental en la economía. La mayoría de los escenarios mostraban una mayor equidad social e igualdad de ingresos dentro y entre las naciones.

Las tendencias previstas para las emisiones de gases de efecto invernadero se muestran en diferentes formatos:

• Recortes necesarios de emisiones
• Promesas
• Presupuesto de carbono reciente y restante en la actualidad

Escenarios de mitigación

Escenarios de emisiones globales de gases de efecto invernadero . Si todos los países cumplen con sus compromisos actuales en el marco del Acuerdo de París, el calentamiento promedio para 2100 superará con creces el objetivo del Acuerdo de París de mantener el calentamiento "muy por debajo de los 2 °C".

Los escenarios de mitigación del cambio climático son futuros posibles en los que el calentamiento global se reduce mediante acciones deliberadas, como un cambio integral a fuentes de energía distintas de los combustibles fósiles . Se trata de acciones que minimizan las emisiones de modo que las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero se estabilicen a niveles que restrinjan las consecuencias adversas del cambio climático. Mediante el uso de estos escenarios, se hace posible el examen de los impactos de diferentes precios del carbono en una economía en el marco de diferentes niveles de aspiraciones globales. ^[16]

El Acuerdo de París tiene como objetivo mantener el aumento de la temperatura global por debajo de 2 °C , preferiblemente por debajo de 1,5 °C por encima de los niveles preindustriales para reducir los efectos del cambio climático . ^[17] Un escenario de mitigación típico se construye seleccionando un objetivo de largo plazo, como una concentración atmosférica deseada de dióxido de carbono (CO ₂ ), y luego ajustando las acciones al objetivo, por ejemplo, poniendo un límite a las emisiones netas globales y nacionales de gases de efecto invernadero .  

Escenarios de concentración

Presupuesto de carbono y escenarios de reducción de emisiones necesarios para alcanzar el objetivo de dos grados acordado en el Acuerdo de París (sin emisiones netas negativas, basado en las emisiones máximas) ^[18]

Las contribuciones al cambio climático, ya sea que enfríen o calienten la Tierra , se describen a menudo en términos del forzamiento radiativo o desequilibrio que introducen en el balance energético del planeta . Ahora y en el futuro, se cree que el dióxido de carbono antropogénico es el principal componente de este forzamiento, y la contribución de otros componentes a menudo se cuantifica en términos de "partes por millón de dióxido de carbono equivalente " ( ppm CO ₂ e ), o el aumento/disminución en las concentraciones de dióxido de carbono que crearía un forzamiento radiativo de la misma magnitud.

450 ppm

Los escenarios BLUE de la publicación Energy Technology Perspectives de la AIE de 2008 describen vías para alcanzar una concentración a largo plazo de 450 ppm. Joseph Romm ha esbozado cómo alcanzar este objetivo mediante la aplicación de 14 cuñas. ^[19]

En el World Energy Outlook 2008 , mencionado anteriormente, también se describe un "Escenario de Política 450", en el que las inversiones adicionales en energía hasta 2030 ascienden a 9,3 billones de dólares con respecto al Escenario de Referencia. El escenario también incluye, después de 2020, la participación de las principales economías como China y la India en un esquema global de topes y comercio de emisiones que inicialmente opera en los países de la OCDE y la Unión Europea . También el escenario menos conservador de 450 ppm exige un despliegue extensivo de emisiones negativas , es decir, la eliminación de CO2 _de la atmósfera. Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE) y la OCDE, "Lograr objetivos de concentración más bajos (450 ppm) depende significativamente del uso de BECCS ". ^[20]

550 ppm

Este es el objetivo que se propone (como límite superior) en el Informe Stern . Como aproximadamente una duplicación de los niveles de CO2 _en relación con los tiempos preindustriales , implica un aumento de la temperatura de unos tres grados, según las estimaciones convencionales de sensibilidad climática . Pacala y Socolow enumeran 15 "cuñas", de las cuales siete en combinación deberían ser suficientes para mantener los niveles de CO2 _por debajo de 550 ppm. ^[21]

El informe World Energy Outlook 2008 de la Agencia Internacional de la Energía describe un "Escenario de Referencia" para el futuro energético mundial "que supone que no habrá nuevas políticas gubernamentales más allá de las ya adoptadas a mediados de 2008", y luego un "Escenario de Política 550" en el que se adoptarán políticas adicionales, una combinación de " sistemas de topes y comercio de emisiones , acuerdos sectoriales y medidas nacionales". En el Escenario de Referencia, entre 2006 y 2030 el mundo invierte 26,3 billones de dólares en infraestructura de suministro de energía; en el Escenario de Política 550, se gastan otros 4,1 billones de dólares en este período, principalmente en aumentos de eficiencia que generan ahorros en los costos de combustible de más de 7 billones de dólares. ^[22]

Descripciones de vías de uso común

Estrechamente relacionadas con los escenarios de cambio climático están las vías, que son más concretas y orientadas a la acción.

Los informes de evaluación del IPCC hablan de los siguientes tipos de vías: ^{[1] : 1810}

• Camino de 1,5 °C
• Vías de adaptación
• Vías de resiliencia climática
• Caminos de desarrollo
• Vías de emisión
• Vías de mitigación
• Vías de no sobreimpulso
• Vías de sobrepaso
• Vías de concentración representativas (RCP)
• Vías socioeconómicas compartidas (VSSP)
• Vías de transformación

Ruta de concentración representativa

Anomalías de la temperatura media global del aire cerca de la superficie y del aumento del nivel del mar termostérico en relación con la media de 2000-2019 para los escenarios de cambio climático RCP ( trayectoria de concentración representativa ) ^[23]

Los distintos escenarios RCP dan como resultado diferentes concentraciones previstas de gases de efecto invernadero en la atmósfera (entre 2000 y 2100). El RCP 8,5 daría como resultado la concentración más alta de gases de efecto invernadero (medida en equivalentes de CO2 ₎ .

Las trayectorias de concentración representativas (RCP) son escenarios de cambio climático para proyectar futuras concentraciones de gases de efecto invernadero . Estas trayectorias (o trayectorias ) describen futuras concentraciones de gases de efecto invernadero (no emisiones ) y han sido adoptadas formalmente por el IPCC. Las trayectorias describen diferentes escenarios de cambio climático, todos los cuales se consideraron posibles dependiendo de la cantidad de gases de efecto invernadero (GEI) emitidos en los próximos años. Las cuatro RCP, originalmente RCP2.6, RCP4.5, RCP6 y RCP8.5, están etiquetadas según un posible rango de valores de forzamiento radiativo en el año 2100 (2,6, 4,5, 6 y 8,5 W/m ² , respectivamente). ^{[24] [25] [26]} El Quinto Informe de Evaluación (AR5) del IPCC comenzó a utilizar estas cuatro trayectorias para el modelado y la investigación del clima en 2014. Los valores más altos significan mayores emisiones de gases de efecto invernadero y, por lo tanto, temperaturas superficiales globales más altas y efectos más pronunciados del cambio climático . Por otra parte, los valores RCP más bajos son más deseables para los humanos, pero requerirían esfuerzos de mitigación del cambio climático más estrictos para lograrlos.

En el Sexto Informe de Evaluación del IPCC, las vías originales se están considerando ahora junto con las vías socioeconómicas compartidas . Hay tres nuevas RCP, a saber, RCP1.9, RCP3.4 y RCP7. ^[27] Una breve descripción de las RCP es la siguiente: RCP 1.9 es una vía que limita el calentamiento global por debajo de 1,5 °C, el objetivo aspiracional del Acuerdo de París . ^[27] RCP 2.6 es una vía muy estricta . ^[27] RCP 3.4 representa una vía intermedia entre la muy estricta RCP2.6 y los esfuerzos de mitigación menos estrictos asociados con RCP4.5. ^[28] RCP 4.5 es descrito por el IPCC como un escenario intermedio . ^[29] En RCP 6, las emisiones alcanzan su punto máximo alrededor de 2080, y luego disminuyen. ^[30] RCP7 es un resultado de referencia en lugar de un objetivo de mitigación. ^[27] En el RCP 8.5 las emisiones siguen aumentando a lo largo del siglo XXI. ^{[31] : Figura 2, pág. 223}

Para el escenario RCP2.6 ampliado, se proyecta un calentamiento global de 0,0 a 1,2 °C para finales del siglo XXIII (promedio de 2281-2300), en relación con el período 1986-2005. ^[32] Para el escenario RCP8.5 ampliado, se proyecta un calentamiento global de 3,0 a 12,6 °C durante el mismo período de tiempo. ^[32]

Caminos socioeconómicos compartidos

Concentraciones de CO₂ atmosférico previstas para diferentes vías socioeconómicas compartidas (VSSP) a lo largo del siglo XXI (proyectadas por MAGICC7, un modelo climático de complejidad simple/reducida). Cada punto de datos representa un promedio de valores simulados generados a partir de cinco modelos de evaluación integrados . ^[33]

Las trayectorias socioeconómicas compartidas (SSP, por sus siglas en inglés) son escenarios de cambio climático de cambios socioeconómicos globales proyectados hasta 2100, tal como se define en el Sexto Informe de Evaluación del IPCC sobre el cambio climático en 2021. ^[34] Se utilizan para derivar escenarios de emisiones de gases de efecto invernadero con diferentes políticas climáticas . ^{[35] [36] [37]} Las SSP proporcionan narrativas que describen desarrollos socioeconómicos alternativos . Estas líneas argumentales son una descripción cualitativa de la lógica que relaciona elementos de las narrativas entre sí. ^[35] En términos de elementos cuantitativos, proporcionan datos que acompañan a los escenarios sobre la población nacional, la urbanización y el PIB (per cápita). ^[38] Las SSP se pueden cuantificar con varios modelos de evaluación integrados (IAM, por sus siglas en inglés) para explorar posibles trayectorias futuras tanto con respecto a las trayectorias socioeconómicas como a las climáticas. ^{[36] [37] [38]}

Los cinco escenarios son:

• SSP1: Sostenibilidad (“Tomando el camino verde”)
• SSP2: “En medio del camino”
• SSP3: Rivalidad regional ("Un camino difícil")
• SSP4: Desigualdad ("Un camino dividido")
• SSP5: Desarrollo basado en combustibles fósiles (“Tomando la autopista”) ^[39]

También se están realizando esfuerzos para reducir la escala de las vías socioeconómicas compartidas (VSSP) europeas para los sistemas agrícolas y alimentarios, combinadas con vías de concentración representativas (RCP) hacia escenarios socioeconómicos y climáticos alternativos y específicos para cada región. ^{[40] [41]}

Proyecciones nacionales del cambio climático

Para explorar una amplia gama de resultados climáticos plausibles y mejorar la confianza en las proyecciones, las proyecciones nacionales de cambio climático a menudo se generan a partir de múltiples modelos de circulación general (GCM). Dichos conjuntos climáticos pueden tomar la forma de conjuntos de física perturbada (PPE), conjuntos de modelos múltiples (MME) o conjuntos de condiciones iniciales (ICE). ^[42] Como la resolución espacial de los GCM subyacentes suele ser bastante burda, las proyecciones a menudo se reducen de escala , ya sea de forma dinámica utilizando modelos climáticos regionales (RCM) o estadísticamente. Algunas proyecciones incluyen datos de áreas que son más grandes que los límites nacionales, por ejemplo, para evaluar de forma más completa las áreas de captación de ríos transfronterizos .

Varios países han elaborado sus proyecciones climáticas nacionales con la retroalimentación y/o interacción con las partes interesadas. ^[43] Estos esfuerzos de participación han ayudado a adaptar la información climática a las necesidades de las partes interesadas, incluido el suministro de indicadores climáticos específicos del sector, como los días de calentamiento global.

Más de 30 países han presentado proyecciones y escenarios climáticos nacionales en sus presentaciones más recientes a la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático . Muchos gobiernos europeos también han financiado portales nacionales de información sobre el cambio climático. ^[44]

• Australia : CCIA ^[45]
• California : Cal-Adapt ^[46]
• Países Bajos : KNMI'14 ^[47]
• Suiza : CH2011 ^[48] / CH2018 ^[49]
• Reino Unido : UKCP09 / UKCP18 ^{[50] [51]}

Para los países que carecen de recursos adecuados para desarrollar sus propias proyecciones de cambio climático, organizaciones como el PNUD o la FAO han patrocinado el desarrollo de proyecciones y programas nacionales de adaptación (NAPA). ^{[52] [53]}

Véase también

• Portal del cambio climático

• Presupuesto de carbono
• Sensibilidad climática
• Cuña de estabilización climática
• CMI
• Programa Copernicus

Referencias

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Enlaces externos

• Perfiles de países del PNUD sobre cambio climático - Introducción; Perfiles de países del PNUD sobre cambio climático (61 países)