Caracterización de incertidumbre asociada a proyecciones climáticas en los recurso hídricos de río Cachapoal Alto, Chile

Abstract

En el contexto actual de cambio climático, existe un gran interés desde distintos sectores por conocer los impactos socioeconómicos y ambientales que este tendrá a nivel local el caso de los recursos hídricos, en esa línea, un impacto a considerar es cómo los cambios en las variables meteorológicas afectarán el ciclo hidrológico, y por lo tanto, la disponibilidad de este vital recurso. En esta memoria se evaluaron los impactos que tienen sobre la incertidumbre los pasos seguidos en la generación proyecciones del cambio climático en los recursos hídrico para la cuenca del Río Cachapoal Alto ubicada en la Región de O Higgins, Chile. En particular, se trabaja con el escenario SSP5-8.5, tres modelos de circulación general (GCM, por sus siglas en inglés), dos métodos de escalamiento (Asynchronous Regression y Quantile Delta Mapping) y el modelo hidrológico VIC; los caudales resultantes se comparan con los obtenidos en la evaluación de cambio climático de la Actualización del Balance Hídrico de Chile, en el que se utilizó el escenario RCP8.5, cuatro GCMs, un método de escalamiento y el modelo VIC, obteniendo 10 proyecciones distintas. Los cambios proyectados por los GCMs en la zona de estudio indican un aumento de la temperatura entre 0-2°C y una disminución de la precipitación de entre 6-36% para el periodo 2030-2059. Las proyecciones del escenario SSP indican una disminución de los caudales medios mensuales entre 1-36% y una disminución entre 11-21% para el escenario RCP. Al analizar caudales de distintas probabilidades de excedencia se encuentra que estas proyecciones entregan resultados poco concluyentes en cuanto a los extremos (Pexc menor a 25% o mayor a 75%). Además de la reducción de caudales, se detecta un cambio en la temporalidad de los caudales máximos estacionales, adelantándose hasta un mes para ambos escenarios, sin embargo, este cambio es más severo en cuanto a temporalidad y magnitud para los modelos del escenario RCP. Por otra parte, se encontraron mayores diferencias entre escenarios climáticos que entre modelos de un mismo escenario y no se encontraron diferencias significativas entre los dos métodos de escalamiento utilizados. Para analizar la incertidumbre asociada al tamaño del conjunto de simulaciones, se consideró la variación en la desviación estándar de los índices hidrológicos de conjuntos de 3 a 10 simulaciones, obteniendo que con al menos 6 es posible obtener valores similares a utilizar las 10 simulaciones. Dado que las proyecciones climáticas son utilizadas para tomar decisiones respecto de, por ejemplo, diseño de infraestructura hídrica, es importante contar con una evaluación de la incertidumbre, para tener conocimiento de qué tan amplio es el rango de posibles valores de la variable en estudio. Considerando que en este trabajo se realizaron variaciones únicamente en las forzantes, se recomienda para futuras investigaciones, analizar la influencia otras fuentes de incertidumbre relevantes que fueron excluidas del diseño experimental, como la elección de la estructura del modelo, los parámetros o la variabilidad natural. Dentro de la elección de la estructura del modelo se propone incluir una metodología para evaluar el aporte glaciar. Además, es posible extender el análisis de los resultados a nivel espacial, lo que puede ser útil dependiendo de la cuenca estudiada y la finalidad de dicho análisis.