Análisis del comportamiento hidrológico y disponibilidad de agua, bajo escenarios de cambio climático, para dos sub-cuencas del río Biobío incorporando el impacto del aporte nival en la zona cordilleran.

Abstract

El agua dulce es un elemento esencial para la sobrevivencia y desarrollo de los seres humanos y de los ecosistemas continentales. Chile es un país montañoso donde el 70% de la población se abastece del agua proveniente de las zonas alto-andinas. Como consecuencia del cambio climático global se esperan importantes cambios en los patrones de precipitación en gran parte de Sudamérica. Específicamente en el caso Chileno, el Estudio de Variabilidad Climática en Chile para el Siglo XXI, realizado por CONAMA-DGF, indica que para la zona centro sur de Chile, el régimen pluviométrico ha tenido una tendencia decreciente desde mediados de los años 1970. En cuanto a las temperaturas se refiere, en la región comprendida entre Santiago y Concepción se aprecia desde 1960 un aumento de +0.05°C/década y de +0.18°C/década en los promedios anuales de temperatura máxima y mínima diaria, respectivamente. Dicho informe menciona que la pluviometría disminuirá en la mayor parte del territorio y en el caso de las temperaturas dominarán los cambios positivos en todos los sectores de la cuenca para el período comprendido entre 2071 – 2100. Lo anterior, junto con la elevación de la isoterma 0°C, crea un cuadro preocupante para la región centro sur del país, ya que se estima que uno de los impactos hidrológicos más importantes que se producirá será reducción de la cantidad de nieve caída en cuencas de altura, teniendo como consecuencia cambios en la disponibilidad y calidad de agua, así como complicaciones en la gestión de los embalses y sistemas de riego. Es por ello, que es importante poder cuantificar estos efectos a nivel del ciclo hidrológico de los ríos locales, ya que esto posibilita un adecuado manejo de los recursos hídricos, como una protección efectiva al medio ambiente. Actualmente en Chile se está trabajando en elaborar una propuesta nacional de gestión de cuencas “Estrategia Nacional de Gestión de Cuencas”, que nace a partir de lo estipulado en la Agenda Ambiental 2006-2010, lo cual es fuertemente respaldado por el poder ejecutivo. De lo anterior nace la necesidad de proveer a los encargados de tomar las decisiones de herramientas que cuenten con un soporte científico y técnico solido, para así ayudar en la gestión los recursos hídricos, de tal manera de asegurar un suministro de agua eficiente para consumo humano pero que sea compatible con las funciones del ecosistema. Para ello el adecuado entendimiento de los procesos de precipitación escorrentía, tanto al mediano como largo plazo, así como su impacto en el balance hídrico de la cuenca, es fundamental. En este sentido el desarrollo y aplicación de un modelo hidrológico juega un rol de gran importancia, ya que además permite considerar el cambio climático al relacionar las variables climáticas con los caudales. En este contexto el objetivo de esta tesis fue generar una herramienta capaz de analizar el comportamiento de las cuencas en estudio: Vergara (4.265 km2) y Lonquimay (455 km2), bajo escenarios de cambio climático tanto a macro como a meso-escala (sub-cuencas), incorporando el impacto del aporte nival en la zona cordillerana y la disponibilidad del recurso agua durante diferentes períodos del año. Para realizar la modelación y considerando la disponibilidad de datos entre otros factores, se eligió el modelo Soil and Water Assessemnt Tool (SWAT). En el caso de la cuenca del río Lonquimay también se utilizaron las coberturas de nieve entregadas por imágenes MODIS, para validar el área cubierta de nieve. La evaluación estadística de los resultados entregado por el modelo durante los periodos de calibración y validación indican que el modelo es capaz de representa de manera adecuada los caudales medios mensuales en ambas cuencas. En cuanto al cambio climático, se utilizaron una serie de escenarios climáticos con la finalidad de obtener un rango de cambios esperados en los caudales para las distintas estaciones del año. Los escenarios fueron generados con MAGICC/SCENGEN (42 escenarios) y otros dos escenarios se obtuvieron a partir de un modelo climático regional. Los resultados indican una amplia gama de impactos potenciales en términos de reducción en la magnitud de los caudales medios mensuales, siendo esta variación mayor en las épocas de primavera y verano. Este estudio permitió realizar una primera interpretación cualitativa de los potenciales impactos del cambio climático en la disponibilidad de los recursos hídricos en la cuenca del río Biobío.