IAI Newsletter - Issue 2/2006 photo by David Nicholls J a n u a r y a v e r a g e d s u r f a c e c h l o ro p h y l l d i s t r i b u t i o n a s d e t e r m i n e d f ro m t h e S e a Wi F S s a t e l l i t e b o r n e s p e c t r a l r a d i o m e t e r. C h l o ro p h y l l c o n c e n t r a t i o n i s i n d i c a t i v e o f p h y t o p l a n k t o n a b u n d a n c e . R e d a n d y e l l o w re p re s e n t h i g h concentrations and dark blue lowest concentrations. The high abundance regions on the Patagonia continental shelf a n d t h e o f f s h o re p e n e t r a t i o n o f i n t e r m e d i a t e a b u n d a n c e ( g re e n ) a re a l l a s s o c i a t e d t o v a r i o u s t y p e s o f o c e a n f ro n t s around which a variety of marine species feed and fisheries c o n c e n t r a t e . / / C l o ro f i l a s u p e r f i c i a l m e d i a e n e n e ro , d e t e r m i n a d a a p a r t i r d e l r a d i ó m e t ro s a t e l i t a l e s p e c t r a l S e a Wi F S . L a c o n c e n t r a c i ó n d e c l o ro f i l a e s u n i n d i c a d o r de la abundancia de fitoplancton. Las concentraciones a l t a s e s t á n re p re s e n t a d a s e n ro j o y a m a r i l l o , y l a s m á s b a j a s , e n a z u l o s c u ro . L a s re g i o n e s d e g r a n a b u n d a n c i a en la plataforma continental Patagónica y la penetración h a c i a e l o e s t e d e c o n c e n t r a c i ó n i n t e r m e d i a ( v e rd e ) e s t á n a s o c i a d a s a v a r i o s t i p o s d e f re n t e s o c e á n i c o s , e n c u y a s inmediaciones se alimenta una variedad de especies marinas y se concentran pesquerías. El desarrollo de la vida marina en la proximidad de los frentes está relacionado con mecanismos físicos, por ejemplo, las fuertes corrientes verticales que aportan nutrientes a la superficie del océano iluminada por el sol, donde se desarrollan los “productores primarios”, liberando oxígeno y absorbiendo C O 2. D a d o q u e l a s p l a n t a s s e e n c u e n t r a n e n l a base de la cadena alimentaria, en estas áreas se concentran también otras especies, entre ellas los invertebrados de bajo nivel trófico, los consumidores de nivel más alto, como las aves y los mamíferos marinos, y las pesquerías productivas. Las mediciones satelitales muestran que la productividad de fitoplancton en el océano varía fuertemente de año en año. En el Atlántico sudoccidental, por ejemplo, la productividad se ha incrementado alrededor del 60% desde mediados de la década de 1980. Es probable que estas fluctuaciones interanuales tengan un impacto en el ecosistema y el clima, s i n e m b a rg o s u s c a u s a s s o n d e s c o n o c i d a s . L a s mediciones realizadas en el mar muestran que las regiones de mayor productividad están liga das a una fuerte absorción de CO2 atmosférico y pueden por lo tanto modular las variaciones climáticas. El objetivo principal de nuestro proyecto del IAI es mejorar la comprensión de los mecanismos físicos que influyen en los 6 procesos biológicos en las regiones productivas del Atlántico sudoccidental. Deseamos entender el modo en que los ecosistemas responden a las variaciones del ambiente y si dicha variabilidad está relacionada con el cambio global. Mediante la combinación de nuevas observaciones físicas y biológicas en el mar con modelos matemáticos y datos satelitales buscaremos evidencia sobre los mecanismos que rigen la productividad y causan su variabilidad en el tiempo. Este conocimiento es importante para comprender la influencia del océano sobre el clima, cómo responde la biota oceánica a los cambios ambientales y para desarrollar estrategias de manejo de los recursos oceánicos. E l g r u p o a c a b a d e re g re s a r d e u n a c a m p a ñ a o c e a n o g r á f i c a d e t re s s e m a n a s p o r l a p l a t a forma y el talud continental de la Patagonia a u s t r a l, d o n d e re a liz a ro n 5 6 es ta c i o ne s h i d ro gráficas. La mayor parte de la campaña fue f i n a n c i a d a m e d i a n t e e l p ro y e c t o d e n o m i n a d o G E F P a t a g o n i a . E n c a d a e s t a c i ó n s e re c o g i ó una variedad de datos biológicos, químicos y físicos de la columna de agua y sedimentos. El estudio brindó una oportunidad única para o b t e n e r p o r p r i m e r a v e z u n c o r t e e n a l t a re s o l u c i ó n d e l a b o c a o r i e n t a l d e l E s t re c h o d e Magallanes, que se realizó y financió específic a m e n t e c o m o p a r t e d e s u p ro y e c t o C R N 2 0 7 6 . Los nuevos datos les permitirán determinar l a c o m p o s i c i ó n p l a n c t ó n i c a y l a s p ro p i e d a d e s termohalinas en invierno de la corriente del Pacífico Sudoriental que vierte en la plataf o r m a p a t a g ó n i c a a t r a v é s d e l e s t re c h o . E s t o s d a t o s s o n i m p o r t a n t e s p o rq u e s e c re e q u e e s t a corriente tiene un papel central en la formación de las car acter ís ticas bás icas de la productiva plataforma patagónica austral. Alberto Piola S e r v i c i o d e H i d ro g r a f i a Naval and Universidad de Buenos A i re s A rg e n t i n a Documenting, understanding and projecting changes in the hydrological cycle in the America Cordillera Fresh water will be an increasingly scarce r e s o u r c e i n t h e w a r m e r, m o r e c r o w d e d w o r l d resulting from ongoing Global Changes. In many areas of the Americas, mountain regions provide water that sustains adjacent arid lowland communities. Future changes in the amount, seasonality and quality of that water will be critical determinants of human activities in these areas. Increasing demand coupled with IAI Newsletter - Issue 2/2006 changes in supply will create severe problems in water availability that will require effective management and mitigation strategies. The principal objective of this CRN is to ass e s s t h e o n g o i n g e ff e c t s o f c l i m a t e c h a n g e o n water resources in selected mountain regions of the Americas by documenting and understanding the variability of precipitation and streamflow; their linkages to atmospheric and sea surface temperature controls in adjacent oceans; their variation in time and space; and how they may vary in the future in response to global environmental changes. The project Andean glaciers are disappearing L o s g l a c i a re s a n d i n o s e s t á n d e s a p a re c i e n d o C h a n g e s i n g l a c i e r c o v e r, Vo l c a n L a n i n , Argentina between 1896 (Photo by R. Hauthal) a n d 2 0 0 1 ( P h o t o R i c a rd o Vi l l a l b a ) . T h e s e losses have significant impacts on the f l o w re g i m e s o f g l a c i e r f e d r i v e r s a n d o n water supply to communities and economic a c t i v i t i e s d o w n s t re a m . C a m b i o s e n l a c u b i e r t a d e l g l a c i a r, Vo l c á n L a n í n , A rg e n t i n a e n t re 1 8 9 6 ( f o t o d e R . Hauthal) y 2001 (foto de Ricardo Villalba). Estas pérdidas tienen un impacto significativo en el caudal de los ríos alimentados por g l a c i a re s y e n e l a p o r t e d e a g u a a l a s comunidades y actividades económicas aguas abajo. will also e x a m i n e t h e p o t e n t i a l i m p a c t o f t h e s e c h a n g e s o n s o c i o e c o n o m i c a c t i v i t y. This CRN network focuses on four critical regions: the southern Andes, the Bolivian Altiplano, northern Mexico and the North American Cordillera. Study sites range from rain-fed river basins in Mexico and Chile where land use changes have significantly impacted r u n o ff p a t t e r n s , t o s m a l l b a s i n s f e d b y r a p i d l y diminishing glaciers that supply water to the city of La Paz in Bolivia. It will examine and develop contemporary and proxy climate and runoff data to establish links with the dominant causes of climate and streamflow variability over the last ca 300 years (e.g. ENSO, PDO, N A O 1) ; a s s e s s w h e t h e r t h e i n s t r u m e n t a l r e cords are representative of long term climate and streamflow variability; document and model the mass loss f r o m g l a c i e r s a n d t h e i r c o n t r i b u t i o n s t o s t r e a m flow in selected areas. The project will also assess the impact of these hydrological changes on economic and social activities and their implications for future water management scenarios, policies and institutional frameworks. This research will increase our current knowledge of the dynamics of the water cycle in these regions and provide information on the causes, magnitude and frequency of significant regional droughts. Documentación, comprensión y proyección de cambios en el ciclo hidrológico de las Cordilleras en el Oeste de las Américas Como consecuencia de los cambios globales de la actualidad, el agua dulce será un recurso cada vez más escaso en un mundo más cálido y poblado. En muchas áreas de las Américas, las regiones montañosas proveen el agua que mantiene a las comunidades de las tierras bajas y áridas de las áreas adyacentes. Los cambios en la cantidad, estacionalidad y calidad del agua que ocurrirán en el futuro determinarán de forma crítica las actividades humanas en estas áreas. La demanda creciente, asociada a los cambios en el suministro, generará serios problemas en la disponibilidad de agua, que requerirá la definición de estrategias efectivas de manejo y mitigación. El objetivo principal de este CRN es evaluar los efectos actuales del cambio climático en los recursos hídricos en regiones montañosas seleccionadas de las Américas mediante la documentación y la comprensión de la variabilidad de la precipitación y los caudales; sus conexiones con el control de la temperatura de la atmósfera y de la superficie del mar en los océanos vecinos; su variación espacio-temporal; y el modo en que ENSO: El Niño-Southern Oscillation PDO: Pacific Decadal Oscillation NAO: North Atlantic Oscillation 1 7 IAI Newsletter - Issue 2/2006 esto s pueden v ar iar en el futuro en respuesta al cambio global. El proyecto estudiará también el impacto potencial de dichos cambios en la actividad socioeconómica. Esta red de CRN se centra en cuatro regiones c r í t i c a s : l o s A n d e s d e l s u r, e l A l t i p l a n o b o l i viano, México septentrional y la Cordillera Norteamericana. Los sitios de estudio abarcan desde las cuencas fluviales alimentadas por precipitación en México y Chile, donde los cambios en el uso del suelo han afectado significativamente los patrones de escorrentía, hasta las pequeñas cuencas glaciarias que aportan agua a la ciudad de La Paz en Bolivia y cuyos glaciares se están reduciendo rápidamente. Se analizará y desarrollará los datos actuales y proxies del clima y la escorrentía para establecer relaciones con las causas dominantes de la variabilidad climática y de los caudales de los últimos 300 años aproximadamente (por e j e m p l o , E N O S , O D P, O A N 1 ) ; e v a l u a r s i l o s registros instrumentales son representativos de la variabilidad climática y de los caudales en el largo plazo; documentar y modelar la pérdida de masa de los glaciares y su aporte al caudal en áreas seleccionadas. El proyecto estudiará también el impacto de los cambios hidrológicos mencionados en las actividades económicas y sociales y sus implicancias a futuro para los escenarios de manejo hídrico, las políticas y los marcos institucionales. Este trabajo de investigación incrementará nuestro conocimiento actual acerca de la dinámica del ciclo hídrico en estas regiones y aportará información sobre las causas, la magnitud y frecuencia de las importantes sequías en la región. Brian H. Luckman U n i v e r s i t y o f We s t e r n Ontario Canada Land use change in the Rio de La Plata Basin: Linking biophysical and human factors to understand trends, assess impacts, and support viable strategies for the future As the global demand for agricultural commodities grows, following the increasing number and per-capita consumption of humans, societies start to realize that the same land ecosystems that provide goods and income are often also the source of vital services such as the provision of fresh water or the regulation ENOS: El Niño-Oscilación Sur ODP: Oscilación Decádica del Pacífico OAN: Oscilación del Atlántico Norte 1 8 of atmospheric gases, climate, and hydrological systems. How is this realization changing l a n d u s e p a t t e r n s ? W h a t a r e t h e t r a d e - o ff s a n d synergies between the production o f c o m m o d i ties and the provision of ecosystem services? How can we optimize both? We w i l l e x p l o r e t h e s e q u e s t i o n s f o c u s i n g o n land use changes, their drivers and impacts within the Plata Basin. Our team of 18 researchers from 13 institutions, 5 nations, and " We w i l l d e v e l o p a re g i o n a l f o r u m for global change science ext e n s i o n t h a t w i l l a c t i v e l y re a c h policy makers, stakeholders, and the public..." "Desarrollaremos un foro regional para la extensión de la ciencia del cambio global que alcanzará de f o r m a a c t i v a a l o s re s p o n s a b l e s d e p o l í t i c a s , a c t o re s i n v o l u c r a d o s y el público..." a broad disciplinary background recognizes that land use changes in the Plata Basin pose urgent environmental challenges and unique opportunities to advance global change science at the same time. Among the vast array of existing land use changes we will identify those of greatest relevance such as the expansion of crops on dry forest lands and the establishment of tree plantations on grasslands, and possibly others. Observation and modeling activities will be c ar r ie d o u t a t th r e e s p a tia l sc a l es , w h o le b a s i n ( 1 0 7 k m 2) , s u b r e g i o n ( 1 0 4 k m 2) , a n d p l o t ( 1 0 k m 2) ; a n d w i l l b e b a s e d o n r e m o t e s e n s i n g , historical analyses, spatially explicit modeling of land cover changes, water/carbon e x c h a n g e s , and field observation and interv i e w s i n p a i r e d l a n d u s e s i t u a t i o n s . Wo r k i n g at multiple scales, the project will bridge the gap between a growing, but disperse body of local studies, and the novel perspectives and tools of global change science. We will develop a regional forum for global change science extension that will actively reach policy makers, stakeholders, and the public in general. Tr a i n i n g n e w s c i e n t i s t s a n d i n t e g r a t i n g t h e m into an international research network will b e a p r i o r i t y.