Impacts of land cover changes on extreme hydrological events
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Durante decenas de milenios, los seres humanos han estado modificando los ecosistemas naturales principalmente para cultivar alimentos, para obtener madera y combustible de madera. En la actualidad, ~40% de la superficie libre de hielo está cubierta por cultivos y pastos y en los próximos años, a nivel global y especialmente en Colombia, se proyectan aumentos sustanciales de las tasas de deforestación. Estos cambios en la cobertura del suelo (CCS, Land-cover changes LCC en inglés) tienen un efecto reconocido sobre el clima, tanto en términos de cambios en las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) como CO2, CH4, N2O (efectos bioquímicos), como a través de variaciones del balance de energía a la superficie mediadas por el albedo, la evapotranspiración o la rugosidad (efectos biofísicos). Mientras que el aumento de la concentración de GEI en la atmósfera afecta al clima a largo plazo y a escala mundial, los efectos biofísicos provocan cambios a corto plazo en las temperaturas estacionales y/o anuales, el ciclo de carbono o el ciclo hidrológico con un efecto predominante a nivel local y regional. Sin embargo, i) los efectos de los CCS sobre el clima y sus retroalimentaciones a larga escala no son consensuados, ii) los impactos regionales del CSS necesitan una investigación urgente, en particular en países propicios a la deforestación y comprometidos internacionalmente con conservación, biodiversidad y mitigación al cambio climático (p.ej. Colombia), y iii) la forma en que los extremos climáticos (eventos de gran relevancia e impactos socio-económicos) modulan los procesos eco-fisiológicos y como éstos últimos (retro-)actúan sobre el ciclo del agua es todavía poco comprendida. Este primer estudio con la ayuda de este Fondo de Arranque pretende aportar elementos, métodos y experticia nueva para la Universidad, así como sentar las bases concretas para el Grupo de Investigación Interacciones Clima-Ecosistemas (ICE) dentro del Programa de Ciencias del Sistema Tierra.
For tens of millennia, humans have been modifying natural ecosystems primarily to grow food, for wood and wood fuel. Currently, ~40% of the ice-free area is covered by crops and pasture, and in the coming years, globally and especially in Colombia, substantial increases in deforestation rates are projected. These land-cover changes (LCC) have a recognized effect on climate, both in terms of changes in greenhouse gas (GHG) emissions such as CO2, CH4, N2O (biochemical effects), and through variations in the energy balance to the surface mediated by albedo, evapotranspiration or roughness (biophysical effects). While the increase of GHG concentration in the atmosphere affects the climate in the long term and on a global scale, biophysical effects cause short-term changes in seasonal and/or annual temperatures, the carbon cycle or the hydrological cycle with a predominant effect at local and regional level. However, (i) the effects of CCS on climate and its large-scale feedbacks are not consensual, (ii) the regional impacts of CCS need urgent research, particularly in countries that are prone to deforestation and internationally committed to conservation, biodiversity and climate change mitigation (e.g. Colombia), and (iii) the way in which climate extremes (major events and socio-economic impacts) modulate eco-physiological processes and how the latter (feedbacks) act on the water cycle is still poorly understood. This first study with the help of this Starter Fund aims to provide new elements, methods and expertise for the University, as well as to lay the concrete foundations for the Climate-Ecosystem Interactions (CEI) Research Group within the Earth System Science Programme.
