Incertidumbre de las Variable Meteorológicas en la Estimación de los Recursos Hídricos Futuros en la Cuenca del Río Pangal

Abstract

Existe en la comunidad científica un amplio consenso que el cambio climático modificará, entre otros efectos, la disponibilidad de los recursos hídricos alrededor del planeta. Esto se basa en los resultados de modelos meteorológicos de gran escala que sirven de entrada a modelos hidrológicos aplicados a situaciones locales.

El objetivo principal de este trabajo es cuantificar la variación que sufren las series de caudales medios mensuales, producto de los datos meteorológicos y configuraciones adoptadas en la modelación del río Pangal, el cual se encuentra ubicado en la Región del Libertador General Bernardo O’Higgins, Chile, utilizando el modelo de gestión WEAP desarrollado por el Stockholm Environment Institute.

Para el análisis de la variabilidad e incertidumbre de los resultados, se consideraron un conjunto de parámetros, siendo éstos: i) división espacial de la cuenca, ii) gradientes meteorológicos, iii) series alternativas futuras y iv) parámetros modelo WEAP.

Generados los gradientes en base a registros de estaciones existentes en el área de interés, y utilizando el modelo de humedad del suelo, se implementó la cuenca en WEAP considerando tres escenarios consistentes en una, dos y seis bandas de altura, los cuales fueron calibrados y validados en el escenario actual utilizando el coeficiente de Nash – Sutcliffe. Se observó que a medida que la cuenca se modela de manera más concentrada, el valor del coeficiente disminuye desde 0,82 a 0,62, lo que se ve reflejado en una subestimación importante de los caudales de deshielo.

Para la generación de los caudales futuros en el periodo 2005 a 2035, se utilizaron series mensuales de temperatura y precipitación para los escenarios A2 como B2 definidos por el IPCC. Las series meteorológicas futuras fueron derivadas del modelo de circulación global HadCM3, escaladas con el software SDSM, generando un modelo con coeficiente R2 de 0,53 y 0,42 para la temperatura y precipitación, respectivamente.

Los resultados de la modelación indican que al seleccionar de las 20 series generadas con cada gradiente, aquella con mayor disminución de precipitación y mayor aumento de la temperatura, se produce en el escenario A2 un descenso promedio de los caudales medios anuales de un 16%, aunque los caudales medios mensuales pueden tener importantes variaciones (37% en Noviembre). Por otra parte, si se selecciona aquella serie con menor disminución de precipitación y menor aumento de temperaturas, se tiene un aumento promedio de los caudales medios anuales de un 12%. Finalmente, en el escenario B2 se observa la misma tendencia, sin embargo las variaciones son de una menor magnitud (disminución de un 4% en el caso más desfavorable, y aumento de 5% en el más favorable). Lo anterior refleja la necesidad de mayor investigación para disminuir la incertidumbre inherente a estas modelaciones.

Existe en la comunidad científica un amplio consenso que el cambio climático modificará, entre otros efectos, la disponibilidad de los recursos hídricos alrededor del planeta. Esto se basa en los resultados de modelos meteorológicos de gran escala que sirven de entrada a modelos hidrológicos aplicados a situaciones locales. El objetivo principal de este trabajo es cuantificar la variación que sufren las series de caudales medios mensuales, producto de los datos meteorológicos y configuraciones adoptadas en la modelación del río Pangal, el cual se encuentra ubicado en la Región del Libertador General Bernardo O’Higgins, Chile, utilizando el modelo de gestión WEAP desarrollado por el Stockholm Environment Institute. Para el análisis de la variabilidad e incertidumbre de los resultados, se consideraron un conjunto de parámetros, siendo éstos: i) división espacial de la cuenca, ii) gradientes meteorológicos, iii) series alternativas futuras y iv) parámetros modelo WEAP. Generados los gradientes en base a registros de estaciones existentes en el área de interés, y utilizando el modelo de humedad del suelo, se implementó la cuenca en WEAP considerando tres escenarios consistentes en una, dos y seis bandas de altura, los cuales fueron calibrados y validados en el escenario actual utilizando el coeficiente de Nash – Sutcliffe. Se observó que a medida que la cuenca se modela de manera más concentrada, el valor del coeficiente disminuye desde 0,82 a 0,62, lo que se ve reflejado en una subestimación importante de los caudales de deshielo. Para la generación de los caudales futuros en el periodo 2005 a 2035, se utilizaron series mensuales de temperatura y precipitación para los escenarios A2 como B2 definidos por el IPCC. Las series meteorológicas futuras fueron derivadas del modelo de circulación global HadCM3, escaladas con el software SDSM, generando un modelo con coeficiente R2 de 0,53 y 0,42 para la temperatura y precipitación, respectivamente. Los resultados de la modelación indican que al seleccionar de las 20 series generadas con cada gradiente, aquella con mayor disminución de precipitación y mayor aumento de la temperatura, se produce en el escenario A2 un descenso promedio de los caudales medios anuales de un 16%, aunque los caudales medios mensuales pueden tener importantes variaciones (37% en Noviembre). Por otra parte, si se selecciona aquella serie con menor disminución de precipitación y menor aumento de temperaturas, se tiene un aumento promedio de los caudales medios anuales de un 12%. Finalmente, en el escenario B2 se observa la misma tendencia, sin embargo las variaciones son de una menor magnitud (disminución de un 4% en el caso más desfavorable, y aumento de 5% en el más favorable). Lo anterior refleja la necesidad de mayor investigación para disminuir la incertidumbre inherente a estas modelaciones.