Impactos del cambio climático y variaciones de cobertura de suelo en los procesos hidrológicos de la cuenca del río Cachapoal

Abstract

La respuesta hidrológica ante la variabilidad y cambio climático se ha vuelto un tema de estudio recurrente a nivel global. A nivel local, la mega-sequía en Chile Central ha generado una disminución de las precipitaciones desde 2010, afectando la acumulación de nieve y posterior producción escorrentía en primavera, y se proyecta que estas condiciones hidroclimáticas persistan en el futuro. Numerosos estudios han considerado tanto el cambio climático y el cambio en la cobertura/uso del suelo como los factores más importantes en las variaciones del ciclo hidrológico de distintas cuencas, con un amplio rango de sensibilidades y porcentajes asociados a cada factor. Sin embargo, se desconoce el rol que cada uno de ellos juega en la estimación de parámetros y proyecciones de cambio hidrológico.

Este trabajo compara y cuantifica por separado los impactos del cambio climático y cambio de cobertura/uso de suelo en dos subcuencas del Río Cachapoal, denominadas como Montaña y Valle. Para esto, se calibró la plataforma de modelación SUMMA con datos de equivalente en agua de nieve y caudal diario en la cuenca de Montaña en 1985-2014 para cuatro mapas de cobertura históricos (1986, 2004, 2014). Posteriormente, se simuló la hidrología en Montaña y Valle en el periodo 1985-2099 según los escenarios climáticos SSP2-4.5 y SSP5-8.5 para dos de los mapas de cobertura históricos. Finalmente, se desagregó el impacto del cambio climático y cobertura/uso de suelo del promedio de variables hidrológicas de superficie (como escorrentía y evapotranspiración), nivales (SWE), y de suelo (contenido de agua en el suelo, almacenamiento y recarga de acuífero) durante 1985-2014, 2015-2044, 2045-2074, y 2075-2099. Los resultados indican que en la cuenca de valle –limitada por su disponibilidad de agua superficial y subterránea– se proyecta una disminución de la evapotranspiración, ET, en un 10% (-16,34 mm), mientras que en montaña aumentaría en 36% (30,45 mm) en 2075-2099 bajo el escenario SSP5-8.5 y cobertura de 2014. La hidrología superficial y de suelo muestra una mayor sensibilidad al LULCC, especialmente en la generación de escorrentía superficial (-74,6% en montaña y -39,.3% en valle con respecto al valor histórico, SSP5-8.5 y cobertura de 2014) y contenido de humedad en la columna de suelo (-30,37% y -36,7%). Por otro lado, el efecto del cambio climático y cobertura de suelo disminuye el SWE promedio debido a un futuro 4,5°C más cálido (2075 – 2099, SSP5-8.5) y un aumento en la vegetación, la cual causa mayores pérdidas por sublimación. Se recomienda seguir expandiendo el conocimiento este campo con nuevos estudios, especialmente en las dinámicas de suelo, debido a la alta variabilidad en cuencas chilenas y globales.