Modeling the potential impact of climate change in northern Mexico using two environmental indicators

Abstract

RESUMENLa modelación de impactos locales, caracterizados por deterioro de los recursos naturales -especialmente agua y suelo-ante los efectos globales del cambio climático, se ha convertido en una poderosa herramienta en la búsqueda de medidas de mitigación y adaptación. Los objetivos de la presente investigación fueron: 1) evaluar mediante procesos de modelación el impacto potencial del cambio climático para el periodo 2010-2039 y 2) advertir sobre riesgos futuros a partir de la identificación de forzantes radiativos locales o áreas críticas, considerando el índice de aridez (IA) y erosión laminar del suelo causada por el viento (ELV) como dos indicadores de calidad ambiental. Se usaron técnicas de evaluación de los recursos naturales empleadas por el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) para los estudios de ordenamiento ecológico territorial. Los insumos empleados comprenden información climática actual y futura, cubiertas de suelos y propiedades edáficas asociadas al municipio de Gómez Palacio, Durango, México (25.886º N y 103.476º W). Los cálculos realizados a partir de las anomalías para los promedios anuales de precipitación y temperatura indican que el territorio municipal en el escenario A2 podría tener un impacto promedio de 63% causado por la ELV, en tanto que el IA probablemente cambie su promedio histórico de 9.3 a 8.7; se estima que el impacto promedio sobre este índice en el futuro será de 0.53 ± 0.2. ABSTRACTModeling the deterioration of natural resources, especially water and soil that results from the global effects of climate change has become a powerful tool in the search for mitigation and adaptation measures. The objectives of this research were: (1) to model the potential impact of climate change for the period 2010-2039, and (2) to offer advice about future risks based on local radiative forcing or critical areas and taking into account two indicators of environmental quality, the aridity index (AI) and laminar wind erosion (LWE). Evaluation techniques for natural resources, similar to those applied by the Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (National Institute of Ecology and Climate Change) were used for studies of ecological land use. The inputs include climate information (current and future), soil cover and edaphic properties related to the municipality of Gómez Palacio, Durango, Mexico (25.886º N, 103.476º W). According to calculations estimated from the anomalies for the mean annual rainfall and mean annual temperature, in a future climate change scenario, an average impact of approximately 63% would be caused by LWE, and the AI would change from its historical value of 9.3 to 8.7. It is estimated that the average impact on the AI in the future will be 0.53 ± 0.2.

Use of two indicators for the socio-environmental risk analysis of Northern Mexico under three climate change scenarios

“…The calculation and modeling of the LWER is based on the methodology proposed by SEDESOL-INE (1998) for studies of ecological land management (SELM) and has been used by López-Santos et al ( 2013 ) to model local impacts of climate change in northern Mexico according to four types of probable soil loss in ton per hectare per year: (1) light, <10; (2) moderate, 10–50; (3) high, 50–200; and (4) high, >200. This classification is set by the availability of environmental moisture following rainfall.…”

“…This classification is set by the availability of environmental moisture following rainfall. In addition, AI was calculated by De Martonne’s index, which has been used for the drylands of northern Mexico in several studies (Salinas-Zavala et al 1998 ; López-Santos et al 2013 ), to indicate drought (see “ Aridity index as an indicator of drought ” section).…”

“…The rationale for calculating erosion rates is related to the availability of humidity due to the presence of rain >10 mm; thus, the LWER index of wind aggressiveness (IAVIE, Spanish acronym) was calculated according to the method described by Lopez-Santos et al ( 2013 ) using the following equation: (Eq. 2 ).…”

“…Many studies have demonstrated that reduced moisture and higher ambient temperatures would result in an increased susceptibility of the soil to the effects of environmental factors, especially wind associated with increased dust storms and aridity (López-Santos et al 2013 ; Zhang et al 2013 ); for example, López-Santos et al ( 2013 )), using a technique of reducing the dynamic range in the ScA2 for Gomez Palacio, Durango, Mexico, noted that the impacts of drought could affect up to 63 % of the local territory by 2030 and cause soil losses of 151.4 t ha −1 year −1 due to wind erosion.…”

Distribución potencial de Musca domestica en el municipio de Jesús María, Aguascalientes, con el uso de escenarios de cambio climático

“…Además, se utilizó la Red Nacional de Estaciones Estatales Agroclimatológicas, Agroclima (10) del Instituto Nacional de Investigaciones, Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) para obtener datos de las temperaturas máxima, mínima y media, así como de humedad relativa (HR) para el municipio de Jesús María; con base en ello, se analizó la relación de las variables con el desarrollo poblacional de M. domestica y su posible infestación en el área de estudio. Los datos climáticos se interpolaron por el método basado en el inverso de la distancia ponderada (IDW, por sus siglas en inglés), el cual es descrito y aplicado en casos semejantes por diversos autores (11,12) .…”