Estimación del balance de masa y energía de la nieve en sitios de bosque nativo de la Región de Ñuble, mediante simulación numérica y redes de sensores

Abstract

El efecto que puede producir la presencia de bosques en los procesos de acumulación y derretimiento de la nieve pueden ser muy relevantes en áreas que se encuentran en latitudes medias y altas. En el hemisferio norte, se han realizado muchos estudios para entender las interacciones entre los bosques y la nieve, pero, por el contrario, es considerablemente menor el conocimiento cuando se trata del hemisferio sur, con bosques de especies y estructuras que son característicos. La cuenca experimental Valle Hermoso se encuentra en la zona centro sur de Chile, en la precordillera y posee un clima mediterráneo. Cuenta con estaciones hidrometeorológicas ubicadas en cuatro sectores que difieren en altura, orientación y cobertura vegetal. Cada una cuenta con sensores de altura de nieve que realizan mediciones continuas ubicados en un sitio de claro y en uno de bosque. En esta investigación, se busca realizar un estudio comparativo de los balances de masa y energía entre zonas con y sin vegetación. Para esto se desarrollan simulaciones puntuales de la acumulación y el derretimiento en los pares de sitio de claro y bosque utilizando Cold Regions Hydrological Model (CRHM). Además, se emplea un enfoque delta para estudiar la respuesta de estas zonas ante el cambio climático, representado por variaciones en la precipitación y la temperatura. Los resultados obtenidos muestran que las simulaciones de acumulación y derretimiento de la nieve realizadas por los modelos son capaces de reflejar las diferencias generales que existen entre los sitios con y sin vegetación de cada nodo, presentando una eficiencia de Nash-Sutcliffe promedio de todos los sitios de 0,77. El máximo equivalente de agua nieve (SWE) fue en promedio un 26% mayor en los claros, debido principalmente a la falta de intercepción. La sublimación de la nieve interceptada representa una pérdida considerable de nieve en los sitios de bosque, representando un 24,8% del total caído durante la temporada. Los análisis arrojaron que los modelos son sensibles a variaciones en las forzantes meteorológicas como a humedad relativa y a parámetros como la rugosidad de la superficie de la nieve, principalmente por la influencia que ejercen en los flujos energéticos. Un análisis por separado de los efectos que producirían alteraciones en las forzantes meteorológicas indicó que variaciones en la temperatura pudiesen generan disminuciones drásticas en la acumulación de la nieve, llegando a reducciones de hasta un 80% promedio en el SWE si el aumento fuese de 2°C. Mientras que reducciones de 30% en la precipitación, producirían disminuciones de hasta un 60% en el SWE promedio.