Tópicos Examen Calificación DOCAS 2022

Author

M. Mardones

Published

June 22, 2022

Principales temas a estudiar

En este aspecto tb se tendran las referencias mas importantes de cada temática. Entre ellas se encuentra el CC, Fenomenos AtM-Oceano, Glaciares, Datación, Ecología y conservación. Cada uno se desarrolla a continuación

1. Cambio Clímatico

Introducción y métodos de reconstrucción
Geomorfología glacial
Historia glacial de magallanes y antartica
Métodos de reconstrucción paleoclimática
Métodos de fechado
Registros paleoclimáticos marinos
Registros paleoclimáticos terrestres
Fauna pleistocénica de magallanes
Cambio climático durante el cretácico y terciario
Cambio climático durante el cuaternario
Cambio climático últimos dos mil años.
Cambios climáticos recientes (último siglo).
Clima moderno y escenarios de cambio climático futuro

Definiciones

Cambio climático: Modificación del clima respecto de un promedio histórico en una escala global o regional. Concepto confundido con “Cambio Global”.

Cambio global: se refiere a las actuales transformaciones sobre el funcionamiento del sistema planetario. Son multivariados y de origen no lineal, “probablemente causados por el hombre”.

Paleoclimatología: Estudio del clima antes del periodo de medidas instrumentales. Proxy data.

Paleoecología: Estudio y reconstrucción de las condiciones ambientales del pasado, a través de la interpretación de indicadores (proxy data).

Zachos et al 2021.

2.Fenómenos Atmosféricos-Oceánicos

SAM

La variabilidad de la circulación atmosférica estacional en el hemisferio sur está modulado por varios modos climáticos de variabilidad de la circulación atmosférica. Uno de los modos que dominan esta variabilidad es el llamado Modo Anular del SUR o Southern Annular Mode (de aquí en mas SAM, por sus siglas en inglés). En general, la variabilidad SAM se caracteriza por anomalías zonales simétricas de presión atmosférica de opuestos signo entre la Antártida y las latitudes medias. Varios estudios han explorado las posibles conexiones entre hielo marino del Océano Austral y SAM (Massom et al., 2008; Nicolas & Bromwich, 2014; S. E. Stammerjohn et al., 2008). Por otro lado, el agotamiento del ozono influye directamente en el modo principal de variabilidad de la circulación atmosférica en las regiones extratropicales del sur. Se cree que la tendencia del verano (intensidad SAM +) se debe principalmente al agotamiento del ozono polar estratosférico (Damiani et al., 2020).

Una forma de medir el SAM es a través de un índice calculado como el gradiente de presión entre las latitudes medias y la Antártida, que cuando es muy positivo, da como resultado vientos del oeste que son más fuertes que el promedio y se desplazan hacia el polo. Desde 1957 ha habido un aumento significativo de la fase SAM positivo en el verano y otoño austral. La variabilidad del SAM tiene un impacto significativo en la temperatura de la superficie antártica, la precipitación y el hielo marino (Marshall et al., 2017).

La Baja de Admunsen

The climatological sea-level pressure (Schwerdtfeger, 1984) in the vicinity of the AP yields a southerly wind regime in its eastern side over the Weddell Sea and a north/northwesterly flow over its western side over the Bellingshausen Sea. (Carrasco et al., 2021)

The north/northwesterly winds over the Bellingshausen Sea-side (southerly winds over the Weddell Sea-side) bring relatively warmer and moister (colder and drier) air over the western (eastern) side of the peninsula and define a sub-polar climate (continental climate) with mean annual temperatures ranging from 1◦C to 7◦C (Cook and Vaughan 2010).

ASL

Dipolo Antártico (ADP). El ADP es una variabilidad climática de latitudes altas en el sistema interactivo de la atmósfera-océano-hielo caracterizado por una relación de fase opuesta entre el hielo marino y las anomalías de la temperatura superficial del mar en el Océano Pacífico Sur y el Océano Atlántico Sur, y que responde a la forzante del ENOS (Yuan & Martinson 2001).

Las ondas de Rossby barotrópicas, denominadas así por Carl-Gustaf Rossby que las identificó en 1939, son oscilaciones que se producen en los fluidos geofísicos (océano y atmósfera) y que tienen su origen en el principio de conservación de la vorticidad potencial.1 La propagación de la fase de las ondas de Rossby es siempre hacia el oeste aun cuando la energía (velocidad de grupo) puede ser hacia el este (ondas cortas) o el oeste (ondas largas). Las ondas de Rossby se conocen también en geofísica como ondas planetarias.

Las ondas atmosféricas de Rossby resultan de la conservación de la vorticidad potencial y están influidas por la fuerza de Coriolis y el gradiente de presión.

3. Glacialogía

4. Metodos de datación

Datación del Cuaternario Tipos de datación

C14

Hay equilibrio de 14C durante el periodo a fechar (suposición no valida).

Inicialmente medición de partículas β en un “contador proporcional” (método convencional).

El método AMS, acelerador de partículas + espectrómetro de masa, mide concentraciones de iones C (12, 13, y 14).

La edad 14C es el punto medio de probabilidad de distribución de Poisson + la desviación estándar. (Ejemplo: 5000 ±100, 68% probabilidad edad entre 4900 y 5100).

Desintegración radiactiva varia aleatoriamente alrededor del valor medio por efectos de calibración de decaimiento radiactivo y radiación de fondo.

Contaminación: raíces modernas, carbonatos (moluscos, corales, huesos) con carbón moderno (lluvia y/o agua subterránea). Proceso de solución y recristianización intercambio con carbón moderno. Datar proteínas (concholina, colágenos).

Calibración

La producción de 14C no ha sido constante a través del tiempo.

Anillos de arboles y corales han permitido crear una escala de años calendario.

Las edades 14C se calibran a años calendario. Hay programas para ello.

5. Ecología

Especies Invasoras

Sobre la dispersión de los organismos:

Describa las fases en la dispersión Describa las tres hipótesis sobre la dispersión biogeográfica que se vieron en clases, y dé un ejemplo de cada uno con organismos presentes en la región de Magallanes

Sobre la simbiosis:

A través de ejemplos, explique las diferencias entre mutualismo y simbiosis

Explique porqué los líquenes pueden ser considerados un ecosistema en sí mismo

¿Por qué es importante la escala en la Ecología?

Referencia: Levin, S. A. 1992. ‘The problem of pattern and scale in ecology: The Robert H. Macarthur award lecture’, Ecology, 73(6), pp. 1943–1967

¿Cuáles son los componentes de la escala

Citas en amb. Antárticos

Como se define la biodiversidad

Diferencias entre servicio y función ecosistemica.

6. Conservación

Describa y compare un postulado normativo y un postulado funcional de la biología de la conservación y la ciencia de la conservación.

Dif. entre perdida de hábitat y fragmentación.

Valoración económica de la biodiversidad (Cerda, 2014).

Cuáles son los componentes del conflicto humano-vida silvestre y por qué es importante analizarlos por separado

RedPath et al 2013 Diferencia entre la ciencia clásica y otras formas de conocimiento (ciencia ciudadana, conocimiento local y conocimiento tradicional).

Especie introducida en el manejo ecosistemico (Perros?)

Anexos

Glosario de Términos

Centros depresionarios: se refiere a un sistema donde los vientos circulan horariamente (en el hemisferio sur) alrededor de un centro de baja presión (llamado también centro de circulación ciclónica), acompañado generalmente por bandas nubosas con forma de espiral o coma.
Actividad ciclónica: presencia de centros depresionarios en una región. Perturbación frontal o frente: es una zona de separación donde ocurre el encuentro de una masa de aire fría y seca de origen polar y es una masa de aire cálida y húmeda de origen subtropical, y donde se forma banda nubosa que puede ocasionar precipitaciones.
Circulación anticiclónica: sistema donde los vientos circulan antihorariamente (en el hemisferio sur) alrededor de un centro de alta presión. Ciclones a mesoescala: perturbaciones ciclónicas o centros depresionarios cuyo diámetro en promedio es menor a 500 km.
Variabilidad climática: variaciones del estado medio de las variables meteorológicas que predominan en una región en una escala de tiempo de intra- e inter- mensual y anual.
El Niño Oscilación del Sur (ENSO): es un patrón de variabilidad atmosférica y oceánica en donde los parámetros meteorológicos oscilan asociado a cambios de las temperaturas superficiales del océano entre una fase fría, o La Niña (temperaturas más bajas de lo normal) y otra fase cálida o El Niño (temperaturas más altas de lo normal).
Modo Anular del Sur (SAM): patrón de variabilidad atmosférica asociado a los cambios de posición e intensidad de los vientos del oeste circundante a la Antártica. Hielo marino: capa de hielo flotante que se forma en regiones polares por el enfriamiento de las aguas oceánicas.
Vaguada: depresión barométrica donde el viento gira horariamente, pero sin formarse una circulación cerrada (ciclón).
Dorsales: sector de alta presión donde el viento gira antihorariamente, pero sin formarse una circulación cerrada (anticiclón).
Jet stream: flujos de vientos que circundan la troposfera al rededor de la Antartica (Karpechko, 2020)

--- title: "Tópicos Examen Calificación DOCAS 2022" author: "M. Mardones" date: "`r format(Sys.time(), '%d %B, %Y')`" toc: true format: html: html-math-method: katex self-contained: true code-tools: true execute: warning: false --- ## Principales temas a estudiar En este aspecto tb se tendran las referencias mas importantes de cada temática. Entre ellas se encuentra el CC, Fenomenos AtM-Oceano, Glaciares, Datación, Ecología y conservación. Cada uno se desarrolla a continuación ![Eras Geológicas](Fig/Eras.jpeg) ## 1. Cambio Clímatico - Introducción y métodos de reconstrucción - Geomorfología glacial - Historia glacial de magallanes y antartica - Métodos de reconstrucción paleoclimática - Métodos de fechado - Registros paleoclimáticos marinos - Registros paleoclimáticos terrestres - Fauna pleistocénica de magallanes - Cambio climático durante el cretácico y terciario - Cambio climático durante el cuaternario - Cambio climático últimos dos mil años. - Cambios climáticos recientes (último siglo). - Clima moderno y escenarios de cambio climático futuro Definiciones Cambio climático: Modificación del clima respecto de un promedio histórico en una escala global o regional. Concepto confundido con “Cambio Global". Cambio global: se refiere a las actuales transformaciones sobre el funcionamiento del sistema planetario. Son multivariados y de origen no lineal, “probablemente causados por el hombre”. Paleoclimatología: Estudio del clima antes del periodo de medidas instrumentales. Proxy data. Paleoecología: Estudio y reconstrucción de las condiciones ambientales del pasado, a través de la interpretación de indicadores (proxy data). Zachos et al 2021. ![Zachos et al, 2001](Fig/Zachos.png) ## 2.Fenómenos Atmosféricos-Oceánicos SAM La variabilidad de la circulación atmosférica estacional en el hemisferio sur está modulado por varios modos climáticos de variabilidad de la circulación atmosférica. Uno de los modos que dominan esta variabilidad es el llamado Modo Anular del SUR o Southern Annular Mode (de aquí en mas SAM, por sus siglas en inglés). En general, la variabilidad SAM se caracteriza por anomalías zonales simétricas de presión atmosférica de opuestos signo entre la Antártida y las latitudes medias. Varios estudios han explorado las posibles conexiones entre hielo marino del Océano Austral y SAM (Massom et al., 2008; Nicolas & Bromwich, 2014; S. E. Stammerjohn et al., 2008). Por otro lado, el agotamiento del ozono influye directamente en el modo principal de variabilidad de la circulación atmosférica en las regiones extratropicales del sur. Se cree que la tendencia del verano (intensidad SAM +) se debe principalmente al agotamiento del ozono polar estratosférico (Damiani et al., 2020). Una forma de medir el SAM es a través de un índice calculado como el gradiente de presión entre las latitudes medias y la Antártida, que cuando es muy positivo, da como resultado vientos del oeste que son más fuertes que el promedio y se desplazan hacia el polo. Desde 1957 ha habido un aumento significativo de la fase SAM positivo en el verano y otoño austral. La variabilidad del SAM tiene un impacto significativo en la temperatura de la superficie antártica, la precipitación y el hielo marino (Marshall et al., 2017). ![Fase SAM +](Fig/SAMPos.png) La Baja de Admunsen The climatological sea-level pressure (Schwerdtfeger, 1984) in the vicinity of the AP yields a southerly wind regime in its eastern side over the Weddell Sea and a north/northwesterly flow over its western side over the Bellingshausen Sea. (Carrasco et al., 2021) The north/northwesterly winds over the Bellingshausen Sea-side (southerly winds over the Weddell Sea-side) bring relatively warmer and moister (colder and drier) air over the western (eastern) side of the peninsula and define a sub-polar climate (continental climate) with mean annual temperatures ranging from 1◦C to 7◦C (Cook and Vaughan 2010). ::: {layout-nrow=2} ![ASL](Fig/ASL1.png) ![ASL](Fig/ASLNiño.png) ::: Dipolo Antártico (ADP). El ADP es una variabilidad climática de latitudes altas en el sistema interactivo de la atmósfera-océano-hielo caracterizado por una relación de fase opuesta entre el hielo marino y las anomalías de la temperatura superficial del mar en el Océano Pacífico Sur y el Océano Atlántico Sur, y que responde a la forzante del ENOS (Yuan & Martinson 2001). ![Dipolo Antártico](DPA.png.png) Las ondas de Rossby barotrópicas, denominadas así por Carl-Gustaf Rossby que las identificó en 1939, son oscilaciones que se producen en los fluidos geofísicos (océano y atmósfera) y que tienen su origen en el principio de conservación de la vorticidad potencial.1 La propagación de la fase de las ondas de Rossby es siempre hacia el oeste aun cuando la energía (velocidad de grupo) puede ser hacia el este (ondas cortas) o el oeste (ondas largas). Las ondas de Rossby se conocen también en geofísica como ondas planetarias. Las ondas atmosféricas de Rossby resultan de la conservación de la vorticidad potencial y están influidas por la fuerza de Coriolis y el gradiente de presión. ![Rossby waves](Fig/Rossby.jpeg) ## 3. Glacialogía ::: {layout-nrow=4} ![GPG](Fig/GPG.png) ![Temperatura ](Fig/temp.png) ![Grandes Glaciares HS ](Fig/Glac.png) ![Cosmogenic datation ](Fig/Cosmo.png) ::: ## 4. Metodos de datación ::: {layout-nrow=2} ![Datación del Cuaternario](Fig/walker.png) ![Tipos de datación ](Fig/Dat.png){width=70%} ::: ### C14 Hay equilibrio de 14C durante el periodo a fechar (suposición no valida). Inicialmente medición de partículas β en un “contador proporcional” (método convencional). El método AMS, acelerador de partículas + espectrómetro de masa, mide concentraciones de iones C (12, 13, y 14). La edad 14C es el punto medio de probabilidad de distribución de Poisson + la desviación estándar. (Ejemplo: 5000 ±100, 68% probabilidad edad entre 4900 y 5100). Desintegración radiactiva varia aleatoriamente alrededor del valor medio por efectos de calibración de decaimiento radiactivo y radiación de fondo. Contaminación: raíces modernas, carbonatos (moluscos, corales, huesos) con carbón moderno (lluvia y/o agua subterránea). Proceso de solución y recristianización intercambio con carbón moderno. Datar proteínas (concholina, colágenos). Calibración La producción de 14C no ha sido constante a través del tiempo. Anillos de arboles y corales han permitido crear una escala de años calendario. Las edades 14C se calibran a años calendario. Hay programas para ello. ![Logistica de vida media del C14 ](Fig/C14.png) ## 5. Ecología #### Especies Invasoras #### Sobre la dispersión de los organismos: Describa las fases en la dispersión Describa las tres hipótesis sobre la dispersión biogeográfica que se vieron en clases, y dé un ejemplo de cada uno con organismos presentes en la región de Magallanes #### Sobre la simbiosis: A través de ejemplos, explique las diferencias entre mutualismo y simbiosis Explique porqué los líquenes pueden ser considerados un ecosistema en sí mismo #### ¿Por qué es importante la escala en la Ecología? Referencia: Levin, S. A. 1992. ‘The problem of pattern and scale in ecology: The Robert H. Macarthur award lecture’, Ecology, 73(6), pp. 1943–1967 #### ¿Cuáles son los componentes de la escala Citas en amb. Antárticos #### Como se define la biodiversidad #### Diferencias entre servicio y función ecosistemica. ## 6. Conservación Describa y compare un postulado normativo y un postulado funcional de la biología de la conservación y la ciencia de la conservación. Dif. entre perdida de hábitat y fragmentación. Valoración económica de la biodiversidad (Cerda, 2014). Cuáles son los componentes del conflicto humano-vida silvestre y por qué es importante analizarlos por separado ![RedPath et al 2013](Fig/Redpath.png) Diferencia entre la ciencia clásica y otras formas de conocimiento (ciencia ciudadana, conocimiento local y conocimiento tradicional). Especie introducida en el manejo ecosistemico (Perros?) ## Anexos # Glosario de Términos - Centros depresionarios: se refiere a un sistema donde los vientos circulan horariamente (en el hemisferio sur) alrededor de un centro de baja presión (llamado también centro de circulación ciclónica), acompañado generalmente por bandas nubosas con forma de espiral o coma. - Actividad ciclónica: presencia de centros depresionarios en una región. Perturbación frontal o frente: es una zona de separación donde ocurre el encuentro de una masa de aire fría y seca de origen polar y es una masa de aire cálida y húmeda de origen subtropical, y donde se forma banda nubosa que puede ocasionar precipitaciones. - Circulación anticiclónica: sistema donde los vientos circulan antihorariamente (en el hemisferio sur) alrededor de un centro de alta presión. Ciclones a mesoescala: perturbaciones ciclónicas o centros depresionarios cuyo diámetro en promedio es menor a 500 km. - Variabilidad climática: variaciones del estado medio de las variables meteorológicas que predominan en una región en una escala de tiempo de intra- e inter- mensual y anual. - El Niño Oscilación del Sur (ENSO): es un patrón de variabilidad atmosférica y oceánica en donde los parámetros meteorológicos oscilan asociado a cambios de las temperaturas superficiales del océano entre una fase fría, o La Niña (temperaturas más bajas de lo normal) y otra fase cálida o El Niño (temperaturas más altas de lo normal). - Modo Anular del Sur (SAM): patrón de variabilidad atmosférica asociado a los cambios de posición e intensidad de los vientos del oeste circundante a la Antártica. Hielo marino: capa de hielo flotante que se forma en regiones polares por el enfriamiento de las aguas oceánicas. - Vaguada: depresión barométrica donde el viento gira horariamente, pero sin formarse una circulación cerrada (ciclón). - Dorsales: sector de alta presión donde el viento gira antihorariamente, pero sin formarse una circulación cerrada (anticiclón). - Jet stream: flujos de vientos que circundan la troposfera al rededor de la Antartica (Karpechko, 2020)