Influencia de glaciares en la cuenca del Estero Yerba Loca, Chile, mediante la aplicación de un modelo hidrológico semi-distribuido de base física y proyecciones de cambio climático en el periodo 2016-2060

Abstract

La cordillera de los Andes, en la zona central de Chile, es una fuente de gran relevancia en el abastecimiento hídrico, tanto los aportes nivales como los glaciares de la zona. El derretimiento de nieve y hielo entregan agua a los ríos durante la temporada de verano, cuando hay escasas precipitaciones. Actualmente, en el contexto de cambio climático, y en particular, de megasequía en que se encuentra la zona, es de suma importancia estudiar el aporte de los glaciares a las cuencas de alta montaña, así como su respuesta frente a un clima cambiante.

En el presente trabajo se busca estimar y analizar la influencia de los glaciares en la cuenca del Estero Yerba Loca, ubicada en la cordillera de los Andes de la Región Metropolitana, y estudiar el impacto del cambio climático en ellos, a partir de la implementación un modelo hidro-glaciológico de base física y semi-distribuido, llamado Cold Region Hydrological Model (CRHM). Para esto se construyen, por un lado, series de forzantes meterológicas a escala tri-horaria para un periodo histórico (1980-2016), a partir de productos grillados y observaciones. Por otro lado, se construyen series de forzantes futuras, a partir de modelos de circulación general (GCM) para el periodo 2015-2060. El modelo se calibra utilizando la fracción del área cubierta por nieve, obtenida de MODIS (KGE=0,79 para la calibración y KGE=0,75 para la validación), y el caudal observado (KGE=0,68 para la calibración y KGE=0,62 para la validación), obteniendo buenos resultados.

A partir de la modelación, en el periodo histórico se obtiene que el aporte glaciar a la cuenca varía en torno al 15% del caudal medio anual, llegando hasta 40% en años secos del periodo de megasequía. Además, este aporte aumenta durante los meses de enero a abril, llegando a contribuir un 75% del agua disponible en la cuenca, antes de la infiltración, evaporación y ruteo. De este aporte, el mayor porcentaje (cerca del 65%) corresponde a derretimiento de glaciares descubiertos, sin embargo, en meses de bajo aporte, como mayo y octubre, los glaciares cubiertos y rocosos son los que más contribuyen. Para el futuro, se proyectan, bajo el escenario SSP5-8.5 y utilizando el promedio de 10 GCMs, un aumento de 2,6°C y una disminución de 9% de las precipitaciones para el periodo 2040-2060. Bajo estas condiciones, los glaciares descubiertos desparecerían cerca del año 2030, mientras que los cubiertos ven su volumen reducido a casi cero al año 2060. Además, la estacionalidad del caudal cambia para el futuro, mostrando la aparición de una componente pluvial y la disminución de la componente glaciar.

Como conclusión, los glaciares en la cuenca del Estero Yerba Loca son una fuente importante de escorrentía durante los meses de verano, y especialmente en años secos. Sin embargo, la rápida reducción de su volumen, y su desaparición en el futuro, disminuyen su capacidad de entregar caudal en los meses de verano, y de mitigar los efectos de sequías meteorológicas en la generación de escorrentía.