Impacto del proceso de escalamiento de forzantes meteorológicas de modelos de circulación general en la estimación de recurso hídricos en la cuenca de Andalién en la Región del Bío-Bío, Chile

Abstract

La adecuada consideración de los efectos del cambio climático sobre los modelos hidrológicos a nivel de cuenca posee una gran relevancia para la planificación y el desarrollo a futuro de las actividades humanas y su impacto sobre el medioambiente. En este contexto, es de interés mostrar que el proceso de escalamiento estadístico de las forzantes meteorológicas entregadas por los modelos de circulación general (MCG) (predictores de cambio climático) con datos observados en terreno es imprescindible. El objetivo general de este trabajo de título consiste en validar la necesidad de efectuar el proceso de escalamiento estadístico de las Forzantes Meteorológicas (FM) resultantes de un MCG, previo a su utilización como variables de entrada en un modelo hidrológico. Con este fin se realiza el ejercicio de calibrar un modelo hidrológico asociado a la cuenca de Andalién, en la Región del Bío-bio, Chile. El modelo hidrológico conceptual utilizado fue GR4J (escala diaria). En primera instancia se utilizan como valores de entrada al modelo hidrológico las FM entregadas por las proyecciones Nasa Earth Exchange Global Daily Downscaled Projections (NEX-GDDP) escaladas estadísticamente con valores medidos en terreno. Esto se hace para los 3 MCG que mejor se ajustan a la climatología representativa de la cuenca de Andalién (Calibración Tipo 1). En segunda instancia se hace la misma calibración del modelo hidrológico asociado a la cuenca de Andalién, pero en este caso las FM no pasan por un proceso de escalamiento (Calibración Tipo 2). Se hacen simulaciones futuras para los periodos de Línea Base (LB, 1986 2016), Ventana 1 (V1, 2018 2048), y Ventana 2 (V2, 2048 2078). Posteriormente se hace un análisis de los resultados obtenidos, para sopesar el efecto del escalamiento sobre los recursos hídricos futuros. La Calibración Tipo 2 presentan mayores diferencias entre caudales simulados y observados que las Calibración Tipo 1. Ambas logran representar la estacionalidad observada en Andalién. Se observa una disminución más rápida de la escorrentía anual a través de LB, V1 y V2 cuando no se considera el escalamiento. Los valores de caudal medio diario simulados alcanzan diferencias de hasta un 10% a través de LB, V1 y V2 entre CT1 y CT2. Los valores de precipitación y evapotranspiración anual simulados son mayores cuando están asociados a la CT1. Estas diferencias observadas entre valores asociados y no asociados a un proceso de escalamiento, permiten justificar la necesidad de este proceso sobre las FM de los MCG cuando son usadas como variables de entrada de un modelo hidrológico.