15 Mar Clima de Cabo Verde: un conxunto de matices espaciais

Clima de Cabo Verde: un conxunto de matices espaciais

 

Por primeira vez elaborouse cartografía de alta resolución espacial de variables e indicadores climáticos de Cabo Verde, un pequeno país insular africano cunha superficie ao redor de catro mil kilómetros cuadrados. Situado na zona intertropical a escasos 500 km da costa occidental do continente africano. Goza dun clima tropical seco caracterizado por temperaturas medias elevadas e precipitacións escasas, distribuídas en dúas estacións ben definidas, seca e húmida. Con todo, a altitude, a exposición das formas do relevo aos ventos dominantes e as oscilacións térmicas asociadas á circulación atmosférica son factores determinantes da heteroxeneidade climática do arquipélago. O proxecto de investigación CLIMACAVE contribúe ao coñecemento espacial detallado do clima e do cambio climático de Cabo Verde. Promovido pola Cooperación Galega, foi realizado pola Universidade de Vigo coa colaboración da Fundación Matrix, Investigación y Desarrollo Sostenible,  a Universidade de Cabo Verde e o Instituto Nacional de Meteorologia e Geofísica deste país africano. Conta tamén con apoio do Instituto Nacional de Gestão do Territorio de Cabo Verde.

 

 

Cabo Verde é un pequeno país insular cunha superficie de 4.033 km². Situado a 455 kilómetros da costa oeste de África, entre os paralelos 17º 12′ (Ponta do Sol, illa Santo Antão) e 14º 48′ (Ponta de Nho Mateus, illa Brava) de latitude norte, e entre os meridianos 22º 44′ (Ilhéu Baluarte, illa da Boavista) e 25º 22′ (Ponta Chã de Mangrade, illa de Santo Antão) de lonxitude oeste. O litoral esténdese por aproximadamente 1.020 km, alternando fundamentalmente baías de praias de area branca ou negra, de cantos e acantilados escarpados.

Ten un clima tropical seco, caracterizado por unha temperatura media anual elevada e precipitacións escasas e irregulares. O clima presenta dúas estacións moi diferenciadas, unha longa estación seca e unha breve húmida. Durante a estación de chuvias (xullo a outubro), destaca o movemento oscilatorio da Zona de Converxencia Intertropical (ZCI) caracterizada polo dominio de ventos do sueste e paso de perturbacións do leste, dende o continente africano (Figura 1). Entre decembro e febreiro, na estación seca, o arquipélago está influenciado polas masas de aire procedentes de latitudes extratropicais que se desprazan cara ao continente.

Ademais dos factores dinámicos rexionais, debemos engadir outros factores xeográficos que inflúen no clima de Cabo Verde. O arquipélago, a pesar da súa relativa pequena extensión presenta unha heteroxeneidade de réximes térmicos e pluviométricos salientable. As características do relevo e as particularidades de cada illa condicionan notablemente a presenza de microclimas e variantes en función da exposición, altitude e localización xeográfica (Figura 2).

O relevo é un destes factores modificadores do clima a nivel local. As illas orientais (Sal, Boa Vista, Maio­), presentan relevos máis suavizados e altitudes medias de menor entidade que as illas occidentais, onde se acadan maiores altitudes.

A distribución espacial da pluviometría presenta unha heteroxeneidade espacial relevante froito da combinación da variabilidade do relevo e dos ventos dominantes. O efecto foehn condiciona ditos contrastes. As áreas de maior pluviometría atópanse nas áreas de barlovento (expostas aos ventos alisios), mentres que as zonas máis áridas atopámolas nas vertentes de sotavento (sombras pluviométricas) e especialmente nas illas orientais, as máis próximas ao continente africano.

As illas orientais e setentrionais son as máis secas, salvo aquelas áreas concretas das illas con relevos máis pronunciados e con vales ben expostos aos ventos dominantes do alisio (nordés). A altitude e a exposición xogan un papel relevante tanto para a temperatura coma a precipitación.

 

As áreas máis elevadas e de barlovento poden recoller ata máis do triplo de precipitación anual que as áreas litorais situadas a sotavento nas illas de Santiago ou Fogo. Por outra banda, nas áreas máis elevadas da illa de Fogo onde se acadan os 2.700 m, chegan a rexistrarse temperaturas mínimas medias anuais por debaixo dos 10 ºC, fronte aos 21 ºC de áreas litorais coma Mindelo ou a illa de Sal.

Un clima cálido

A temperatura media anual (media espacial do conxunto do arquipélago e a súa desviación estándar) é de 21,96 ºC (±2,08 ºC) para o período 1991-2020 e presenta unha notable heteroxeneidade espacial. O valor mínimo de temperatura media atopámolo na illa de Fogo, a que presenta maiores altitudes dentro do arquipélago. En concreto, o valor mínimo atópase nas áreas máis elevadas desta illa con 10,5 ºC en altitudes superiores aos 2.700 m.

Os valores máximos de temperatura media son de 24,2 ºC. Atópanse nas áreas costeiras de sotavento, protexidas dos ventos dominantes (alisios). Entre tanto, áreas de medianías presentan valores intermedios, entre 20 ºC e 23 ºC, descendendo progresivamente coa altitude. A isoterma dos 20 ºC marca o límite dos 700 m no conxunto do arquipélago.

No que respecta ás temperaturas medias máximas anuais oscilan entre os 14,5 ºC das áreas de maior altitude da illa de Fogo ata os 27 ºC das áreas deprimidas e litorais, tanto das illas de barlovento coma de sotavento. Destacan valores por riba dos 27 ºC na metade sur da illa de Santiago, ou os 26 ºC de Mindelo, na illa de São Vicente. De media espacial o conxunto do arquipélago presenta unha temperatura media máxima de 25,14 ºC (±2,03 ºC). A illa que presenta maiores contrastes volve a ser Fogo, debido á importancia do factor altitude sobre a variable (ver visor interactivo).

No que respecta a temperatura media das mínimas anuais a media espacial do arquipélago sitúase en 18,9 ºC (±2,21 ºC). Os valores mínimos volvemos a atopalos na illa de Fogo, que presenta valores de menos de 10 ºC por riba dos 1.600 m. Pola contra, nas áreas costeiras e especialmente a sotavento, atopamos os valores máximos. Ata 22 ºC atopamos en áreas de São Vicente ou na illa de Sal.

As temperaturas medias máximas acádanse durante a estación húmida, en concreto nos meses de agosto e setembro, cando poden chegar ata 32 ºC en áreas concretas do litoral. Pola contra en xaneiro e febreiro (estación seca) as temperaturas acadan os valores mínimos.

Os días cálidos, aqueles nos que a temperatura máxima acada ou supera os 25 ºC teñen unha presenza notable no conxunto do arquipélago. Preséntanse 178 días de media espacial ao ano. Os valores máis baixos atopámolos nos altos cumios da illa de Fogo, onde estes días son desprezables. Pola contra, a medida que descendemos en altitude, e especialmente nas illas da metade oriental do arquipélago, atopamos os máximos, con ata 210 días ao ano, é dicir, preto do 60% dos días son cálidos.

As noites tropicais (aquelas nas que a temperatura mínima é igual ou superior aos 20 ºC) presentan un patrón espacial con grandes similitudes. Os valores máis elevados, ata 180 noites tropicais, os atopamos na metade sur da illa de Santiago e nas illas orientais (Sal, Boavista e Maio). Pola contra, a presenza de noites tropicais desaparece nas grandes altitudes por riba dos 2.000 m.

INTERACTIVO – Visor cartográfico do Clima de Cabo Verde: visualizar o mapa premendo o  botón de pantalla completa.

 

Limitacións da oferta de auga: choivas irregulares e secas

A precipitación total anual media no arquipélago de Cabo Verde está profundamente influenciada por factores sinópticos rexionais e pola exposición do relevo aos ventos dominantes. Existen dous períodos ben diferenciados ao longo do ano. Por un lado, unha máis curta estación húmida que comprende os meses de xullo a outubro, e por outra banda a estación seca, que abrangue un período máis extenso, e que comprende os meses de novembro a xuño. As diferencias entre ambas estacións son salientables, así durante os catro meses da estación húmida concéntrase ata máis do 90% das precipitación anuais (Figura 3).

 

Oito meses seguidos sen choiva é un factor xeral limitante da oferta de auga. As altas temperaturas favorecen a evapotranspiración e contribúen á escaseza de auga dispoñible.

A principal causa desta marcada estacionalidade ven dada pola oscilación latitudinal da Zona de Converxencia Intertropical ao longo do ano (Figura 1). Durante os meses da estación húmida a ZCI tende a situarse en latitudes máis setentrionais o que favorece a presenza de masas de aire do sur e inestabilidade, causa da maior parte das precipitacións recollidas no arquipélago. Pola contra, o resto do ano o tránsito da ZCI atópase a latitudes máis baixas dominando preferentemente os ventos do nordés, os alisios, que favorecen a presenza de precipitacións en áreas con exposición ao nordeste, a barlovento dos devanditos fluxos que chegan cargados de humidade dende o océano atlántico. Durante esta época seca as áreas ben expostas son as que recollen máis precipitación, moitas veces en forma de precipitación oculta ou horizontal. Este tipo de precipitación contribúe de xeito significativo a aumentar a oferta de auga nalgunhas medianías.

A presencia da ZCI e a exposición do relevo condicionan que os maiores valores de precipitación total anual media da illa de Fogo, nas áreas expostas ao vento do nordés, onde atopamos valores de ata 525 mm anuais. Algo semellante acontece na illa de Santiago, nas áreas de maiores altitudes ben expostas, onde chegan ata 450 mm anuais (Serra da Malagueta).

Pola contra, as áreas a sotavento do nordés confírmanse coma as máis secas, coma o exemplo en Fogo, onde no suroeste da illa os valores de precipitación anual non chegan aos 200 mm. Os valores máis escasos de precipitación rexístranse nas illas orientais, coma Sal ou Boa Vista, onde o escaso relevo non favorece os ascensos da masa de aire marítima e polo tanto onde non se produce precipitacións de tipo orográfico. Esta realidade queda de manifesto nos valores anuais destas áreas, que se moven entre os 100 e os 150 mm en áreas do interior da illa de Sal, onde domina un clima de tipo árido cálido, cunha marcada escaseza de auga ao longo de todo o ano. A presenza de extensas áreas con precipitacións moi baixas é un segundo factor limitador da oferta de auga.

A torrencialidade da precipitación é outra das características do clima caboverdiano e supón un risco climático de primeira orde. Durante os meses da estación húmida, cando a ZCI atópase a latitudes máis elevadas e durante o período de formación de ondas tropicais, as precipitacións de carácter convectivo son as máis frecuentes. Estas precipitacións teñen ademais carácter local, e vense enormemente influenciadas polas formas do relevo. A presenza de barrancos, pendentes importantes e desniveis significativos, propicia crecidas de caudal e riadas en moitas áreas do país.  A precipitación máxima  observada en 24 horas, foi da orde de 250 mm a barlovento na illa de Fogo. As precipitacións máximas diarias foron de menor magnitude nas illas orientais con relevos máis discretos onde os valores sitúanse ao redor dos 100 mm no caso de Sal ou Boa Vista. As choivas torrenciais limitan a infiltración de auga no chan e tamén a oferta de auga.

Un aspecto de gran importancia é a concentración da precipitación. O Índice de Concentración da Precipitación (ICP) é un dos indicadores utilizados para estudiala e é de gran interese, se se ten en conta a incidencia das precipitacións sobre a erosión do solo, que xera unha dinámica máis activa canto maior é a concentración durante a época de chuvias.

A interpretación é moi sinxela. O posible rango de variación do índice vai do 8,33% (se a precipitación é idéntica en todos os meses) ao 100% (se toda a chuvia se concentra nun mesmo mes). No caso do arquipélago de Cabo Verde a media espacial para o período 1991-2020 é  53%, o que se traduce nunha concentración das precipitacións significativa (valores por riba do 20% xa nos indican unha forte estacionalidade).

O ICP mínimo atopámolos naquelas áreas máis elevadas das illas de Santiago e Fogo, expostas aos fluxos do alisio, e onde a precipitación orográfica adoita ser máis frecuente. Dentro da serie 1991-2020, atopamos un ICP máximo no ano 2017 cando a media espacial do arquipélago chegou ao 94,1% fronte ao ano 2004, ano no que o índice acadou os valores máis baixos, cunha media espacial nacional do 33,5%.

Estes contrastes tan importantes dannos unha idea da gran variabilidade e irregularidade do réxime pluviométrico no arquipélago caboverdiano ao longo da serie climática avaliada.

 

Outra das características do clima caboverdiano son as recorrentes secas meteorolóxicas (períodos sen precipitación). A irregularidade nas precipitacións queda de manifesto nas anomalías anuais rexistradas ao longo da serie 1991-2020 (Figura 4). Analizando a racha seca máxima, o período máis longo sen chuvia,  podemos decatarnos da enorme variabilidade da precipitación. A racha seca máxima exprésase coma o máximo número de días consecutivos sen precipitación, e chega a 390 días no caso das illas orientais coma Sal, Boa Vista e Maio. Estes valores descenden progresivamente nas illas de maiores relevos e con exposición ao alisio. A irregularidade das choivas, en especial nas áreas máis secas do país, limitan tamén a oferta de auga.

Todos estes caracteres pluviométricos fan de Cabo Verde un país especialmente vulnerable aos efectos do cambio climático, especialmente tendo en conta de que os diferentes escenarios climáticos prevén unha redución das precipitacións entre un 10% e un 20% no arquipélago. O clima cálido e a estacionalidade das choivas, a irregularidade xeral do réxime pluviométrico, a torrencialidade e o carácter local das precipitacións de tipo convectivo, así coma especialmente os longos períodos de secas meteorolóxicas, supoñen un desafío para satisfacer a demanda de recursos hídricos. Esta inseguridade na provisión de recursos hídricos fai de Cabo Verde un país moi vulnerable ao cambio climático. A información climática é crucial para promover a seguridade hídrica segundo a ONU. Precisamente proclamou o período 2018-2028 Decenio Internacional para a Acción «Auga para o Desenvolvemento Sostible» co fin de fomentar a cooperación para abordar os desafíos relativos aos recursos hídricos.

 

Temperatura e teledetección

A temperatura da superficie terrestre estimada dende satélite (LST), en lugar da temperatura do aire próxima á superficie (T2m), é un parámetro clave para impulsar os procesos de capa límite e considérase unha variable climática moi interesante. As aplicacións da LST permiten avaliar mediante teledetección satelital a seca, caracterizar as illas de calor urbanas e estimar a temperatura do aire preto da superficie en ausencia de estacións meteorolóxicas.

A relación entre LST e T2m depende da situación xeográfica, o tipo de cobertura do solo, a fracción ocupada pola vexetación e a altitude. A relación entre LST e temperatura do aire é moi variable entre áreas debido ás súas diferenzas contrastantes na cobertura vexetal, en especial nun área coma Cabo Verde, de clima tropical árido.

No Proxecto CLIMACAVE, elaborouse cartografía da LST da estación seca. Posteriormente, e a partir dos datos de LST e doutras variables estimouse tamén a temperatura do aire, o que permitiu xerar cartografía climática a alta resolución (30 x 30 m), así coma refinar e validar os modelos espaciais de temperatura do aire xerados.

O modelo utilizado foi o ’Random Forest’, un algoritmo de aprendizaxe supervisada empregado no ámbito da intelixencia artificial. Para a modelización extraeuse aleatoriamente o 1% dos puntos de cada illa e utilizáronse coma variables predictoras a LST, a latitude e a lonxitude. Tamén se consideraron modelos con índices relacionados co tipo de substrato xeolóxico, a humidade do chan ou a cobertura da vexetación, aínda que finalmente optouse por un modelo fiable e ademais sinxelo.

Coma resultado obtívose un mapa de alta resolución da temperatura do aire cunha menor dispersión que o modelo elaborado mediante kriging universal (utilizado para a xeración de toda a cartografía climática do período 1991-2020).

No visor cartográfico adxunto de temperatura e teledetección móstrase o resultado da modelización da temperatura do aire a partir da LST, ademais de diferentes índices de teledetección que foron utilizados para estimar a LST.

INTERACTIVO – Visor cartográfico de temperatura e teledetección en Cabo Verde: visualizar o mapa premendo o  botón de pantalla completa.

Os países en desenvolvemento son os máis vulnerables aos impactos do cambio climático pola falta de recursos sociais, tecnolóxicos e financeiros, que limitan as capacidades de adaptación. As políticas de acción fronte ao cambio climático son unha prioridade na Axenda 2030 das Nacións Unidas, e neste contexto a adaptación ao cambio climático é unha necesidade de primeira orde, en especial para os países máis vulnerables.

A carencia de estratexias e plans de adaptación pode por en perigo o progreso económico e social. O paso previo para poder detectar vulnerabilidades territoriais é o coñecemento detallado e espacialmente explícito do clima no país. A información climática require dunha expresión cartográfica e os datos específicos das estacións meteorolóxicas son insuficientes, especialmente se o seu número e distribución non reflicten a heteroxeneidade xeral do territorio.

Polo tanto a cartografía, especialmente cunha alta resolución, dótannos dunha valiosa información e convértese nunha ferramenta indispensable para facer un seguimento dos cambios no clima do país e planificar.

A loita contra os efectos negativos do cambio climático e un ámbito de actuación prioritaria e unha das prioridades transversais da cooperación galega para o desenvolvemento (Lei 10/2021).

O principal obxectivo do proxecto CLIMACAVE foi xerar un coñecemento científico do cambio climático recente na República de Cabo Verde, coma base para o desenvolvemento de políticas públicas orientadas á adaptación. Foi realizado pola Universidade de Vigo en colaboración coa Fundación Matrix, Investigación y Desarrollo Sostenible,  e conta co financiamento da Xunta de Galicia (Subdirección Xeral de Cooperación Exterior) como Administración Pública promotora da cooperación para o desenvolvemento. O V Plan director da cooperación galega (2023-2026) promove a investigación e a participación de axentes da lusofonía, e a difusión dos resultados a cidadanía. En concreto, a realización de proxectos de investigación en materia de cooperación para a consecución dos obxectivos de desenvolvemento sostible (ODS) no marco da Axenda 2030.

O proxecto CLIMACAVE contribúe en especial ao ODS 13, Acción polo clima, que promove combater o cambio climático e os seus efectos. O ODS 13 esixe involucrar a todas as Administracións e actores da sociedade civil, e en particular do ámbito científico, na tarefa de adaptación multipropósito, transversal e multisectorial que afecta, entre outros aspectos clave, tanto á demanda de auga dos ecosistemas como á provisión de servizos ecosistémicos de abastecemento de auga para consumo humano, turismo ou agricultura. Tamén ao ODS 6, Garantir a dispoñibilidade e a xestión sostible da auga e o saneamento para todos,  que contribúe á consecución dos outros ODS da Axenda 2030 da ONU ante ao cambio climático. O proxecto CLIMACAVE tamén contribúe ó ODS 15, Xestionar de forma sostible os bosques, loitar contra a desertificación, deter e investir a degradación das terras e frear a perda de biodiversidade.

Este proxecto foi levado a cabo en colaboración con institucións caboverdianas coma a Universidade de Cabo Verde (UniCV), o Instituto Nacional de Meteorologia e Geofisica (INMG) e o Instituto Nacional de Gestão do Territorio (INGT). Asenta as bases para a avaliación e o seguimento do cambio climático en Cabo Verde. E tamén froito do compromiso da Fundación Matrix coa investigación científica aplicada e cos ODS.

 

Metodoloxía

Foron utilizados datos climáticos de 27 estacións termométricas e pluviométricas pertencentes á rede de estacións do INMG de Cabo Verde. Os datos subministrados pertencen ao período 1991-2020 e primeiramente sometéronse ás series climáticas a procesos de homoxeneización para cubrir lagoas e datos faltantes. O proceso de homoxeneización levouse a cabo mediante o paquete CLIMATOL. Para unha mellor modelización das variables climáticas e pola ausencia de datos de estacións de altitude no arquipélago de Cabo Verde foi necesario acudir á rede de estacións da AEMET nas Illas Canarias. Para a modelización estatística e espacial utilizouse un kriging universal incorporado a latitude, lonxitude e altitude como variables auxiliares sobre unha malla de 1 x 1 km que cubre o conxunto do territorio do arquipélago e posteriormente unha interpolación espacial adicional de 100 x 100 m mediante Sistemas de Información Xeográfica (SIX).

 

Mtr. Alberto González, Investigador da Fundación Matrix

Dr. Javier Montalvo, Profesor de Ecoloxía da Universidade de Vigo e Director da Fundación Matrix

Mtr. Francisco Mora, Profesor de Estatística da Universidade de Vigo e Investigador da Fundación Matrix

Gdo. Francisco Silva, Profesor de Horticultura da Escola Superior de Ciências Agrárias e Ambientais da Universidade de Cabo Verde

Artigo divulgativo do Proxecto CLIMACAVE ‘Avaliación espacial do cambio climático recente na República de Cabo Verde: bases para a adaptación’, realizado pola Universidade de Vigo e a Fundación Matrix, Investigación y Desarrollo Sostenible coa colaboración da Universidade de Cabo Verde e o Instituto Nacional de Meteorologia e Geofisica (INMG), e con apoio do Instituto Nacional de Gestão do Territorio. Esta publicación realizouse co apoio financeiro da Xunta de Galicia. O contido da dita publicación é responsabilidade exclusiva de Universidade de Vigo e a Fundación Matrix, Investigación y Desarrollo Sostenible e non reflicte necesariamente a opinión da Xunta de Galicia.

Cambio climático recente en Cabo Verde