Proyección a largo plazo de variables hidrológicas diarias a largo plazo en la cuenca del río Tinguiririca en Bajo Los Briones, bajo escenarios A1B y A2 de cambio climático

Abstract

La caracterización hidrológica de una cuenca está definida principalmente por sus variables hidrometeorológicas, las cuales están siendo afectadas al cambio climático y sus consecuencias. Esto implica limitaciones en uso de los recursos hídricos de una cuenca, lo que hace necesaria la utilización óptima de estos recursos a largo plazo. Este trabajo se centra el análisis en la cuenca definida por la estación fluviométrica Río Tinguiririca Bajo Los Briones , la cual corresponde a una cuenca cordillerana con régimen nivo-pluvial y con aprovechamientos del recurso hídrico principalmente por centrales hidroeléctricas de pasada, sin embargo, aguas abajo de la cuenca, los usos se diversifican. Los modelos de circulación general de la atmosfera (GCM s), proporcionan series meteorológicas susceptibles de ocurrir para escenarios futuros de emisiones de gases de efecto invernadero (IPCC, 2007). Sin embargo, la escala espacial de los GCM s es del orden de cientos de kilómetros, por lo que es necesario efectuar un escalamiento a nivel local. Se seleccionan aquellos GCM s con escala temporal diaria y escenarios de cambio climático A1B y A2, los cuales se correlacionan con el reanálisis NCEP/NCAR, que corresponde a un modelo meteorológico del siglo XX en base a observaciones reales, que está en continuo ajuste para simular las condiciones climáticas del planeta. Con los resultados de las correlaciones con el reanálisis, se sugiere el modelo ECHAM5 como el de mejor ajuste a la zona de estudio y con el cual se proyectan las variables meteorológicas futuras bajo los escenarios A1B y A2. Para determinar la disponibilidad del recurso hídrico en el futuro se utiliza el modelo hidrológico WEAP, el cual sólo es posible calibrar con 2 variables forzantes, precipitaciones y temperaturas. Esto, dado que en la cuenca en estudio, la disponibilidad de registros de otras variables es pobre o inexistente. Para la calibración y validación del modelo WEAP, se utiliza el período 1988- 1992. Con estos registros, se calibra y valida el modelo utilizando 4 indicadores de eficiencia, de los cuales, el Nash-Sutcliffe con valores logarítmicos (LOG NS) y el Coeficiente de Determinación con corrección por pendiente (wR2) resultan ser los más adecuados para la cuenca, obteniéndose resultados de 0,73 para LOG NS tanto en los periodos de calibración como validación y de 0,69 y 0,70 para wR2 en la calibración y validación respectivamente. Dichos resultados dan cuenta de un buen funcionamiento del modelo hidrológico, con lo que es posible simular los caudales futuros para los escenarios de cambio climático. Con el modelo WEAP calibrado y validado, se simulan los caudales futuros para los períodos de mediano y largo plazo, comprendidos entre los años 2046-2065 y 2081-2100 respectivamente. Se utilizan las variables forzantes, precipitaciones y temperaturas, provenientes del GCM ECHAM5 anteriormente seleccionado y se obtienen los caudales proyectados para los periodos de mediano y largo plazo junto con las variables meteorológicas obtenidas del GCM ECHAM5. Los resultados de las proyecciones futuras bajo escenarios de cambio climático, se comparan con el período base modelado 1978-1992, para analizar la evolución de las variables hidrometeorológicas en estudio y determinar el efecto del cambio climático en la cuenca bajo los escenarios A1B y A2. Estos resultados se traducen en disminuciones progresivas de las precipitaciones, llegando a finales del siglo XXI a tener solo un 60% de las precipitaciones de la línea base en ambos escenarios, mientras que el aumento de temperaturas llega a 3°C, lo que tiene como consecuencia una disminución en los caudales en la cuenca, que llega a un 60% de la actual como promedio para el período de largo plazo, lo que implica también, cambios en la distribución mensual de los caudales, presentándose un adelanto del período de deshielo y reducción del mismo.