Browsing by Author "Stehr Gesche, Alejandra Patricia"
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Item 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.(Universidad de Concepción., 2008) Stehr Gesche, Alejandra Patricia; Zaror Zaror, Claudio; López Avaria, AndrésEl 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.Item Efectos del cambio climático en la calidad del agua en la cuenca del río Chillán.(Universidad de Concepción., 2023) Castro Rebolledo, Javier Ignacio; Stehr Gesche, Alejandra PatriciaEn la cuenca del río Chillán se realizan una de las actividades económicas más fuertes y notorias del país, las cuales son la agricultura y la silvicultura, siendo también el principal motor de la región de Ñuble, es por esto que una modelación hidrológica mediante el modelo SWAT (Soil & Water Assisment Tool) permitirá estimar la relación de este tipo de actividades y su influencia en los recursos hídricos, bajo 4 escenarios de cambio climático hasta el año 2060, permitiendo observar las tendencias de los caudales como de las cargas de nutrientes que pueden existir en la cuenca y determinando cómo podría llegar a ser la calidad de las aguas en un futuro. En este estudio se busca estimar las repercusiones de una de las principales problemáticas de hoy en día el cual es el calentamiento global, debido a que se espera una disminución en la disponibilidad del agua y su calidad dentro de la cuenca del río Chillán, esto se atribuye a la variación de precipitaciones, la cual está teniendo una fuerte incidencia dentro del territorio nacional debido al déficit hídrico que existe en la mayoría de las regiones, junto con el aumento de la concentración de nutrientes que afecta directamente a la calidad del agua. El objetivo principal de esta investigación es analizar el cambio en la concentración de Nitrógeno de nitrato y Fosforo total en la cuenca del río Chillán debido al cambio climático, además de relacionar la reducción de los caudales con las cargas de estos dos nutrientes. Para llevar a cabo lo antes mencionado se utiliza el modelo hidrológico Soil and Water Assessment Tool (SWAT). El modelo SWAT fue calibrado y validado, para caudales, sedimentos y nutrientes, utilizando como medidas de bondad de ajuste el coeficiente de Pearson, el porcentaje de sesgo BIAS, el índice de eficiencia Nash-Suttclife entre otros, Los resultados obtenidos en estos dos procesos muestran un comportamiento del modelo que va desde satisfactorio hasta muy bueno, por lo que se concluye que es posible utilizarlo para la modelación de escenarios de cambio climático. Los resultados de las modelaciones bajo cuatro distintos escenarios de cambio climático indican que, en el caso de los caudales, estos tenderán a reducirse a través del tiempo en función al promedio entre 1984 y el 2020, obteniendo porcentajes de reducción promedio a nivel de la cuenca entre un 1.2% (CSIRO) y 57% (IPSL) dependiendo del escenario de cambio climático con el cual se forzó el modelo. Por otra parte, las cargas de nutrientes, nitrógeno de nitrato y fósforo total, tenderán a aumentar su concentración de, tanto en la parte baja como en la parte alta de la cuenca solo si la escala en la que decrecen los caudales es mayor que la de las cargas de nitrógeno de nitrato y fósforo total.Item Evaluación del cambio de la disponibilidad hídrica para el período 2030-2050 en la cuenca del río Duqueco en base al modelo climático IPLS -CM5A -LR, región del Biobío, Chile.(2024) Santibánez Gallegos, María Paz; González Martínez, Liubow Nikolaivna; Oliveros Clavijo, Verónica Laura; Stehr Gesche, Alejandra PatriciaEl cambio climático en el territorio nacional ha provocado un aumento de temperatura y déficit de precipitaciones, lo que afecta directamente la disponibilidad y calidad de los recursos hídricos. Se proyecta que está situación empeore en los escenarios climáticos a corto y largo plazo, lo que perjudicará a la salud humana, la seguridad alimentaria e hídrica, a los sectores productivos, a los ecosistemas, entre otros. Chile está siendo afectado por una megasequía, por lo que prever el potencial impacto del cambio climático en el futuro sobre los recursos hídricos es fundamental. Para esto nos ayudan los modelos climáticos, mediante los cuales se puede estimar la variación de agua superficial o subterránea a nivel global o local para diferentes escenarios y escalas de tiempo. El área de estudio corresponde al cauce del río Duqueco, que es parte de la cuenca del río Biobío, en la región homónima. Comprende depósitos de origen fluvio - aluvial del Cuaternario ubicados en cauces de ríos o esteros actuales o pasados, los que constituyen una unidad de alta importancia hidrogeológica; rocas sedimentarias del Cuaternario de génesis glacio - lacustre depositadas en la depresión intermedia y la precordillera relacionadas a una unidad de media a baja importancia hidrogeológica; y rocas ígneas con aporte sedimentario del Cenozoico que están en la cordillera de los Andes, esta unidad no posee importancia hidrogeológica. Para este estudio se trabajó con el modelo hidrológico SWAT, para lo que se requirió datos de variables espaciales, meteorológicas e hidrológicas de la cuenca del río Duqueco. Luego, se calibró y validó el modelo con datos de caudales medios mensuales de 2 estaciones fluviométricas y se re - validó con datos mensuales del nivel estático de un pozo de la DGA. Ya comprobado el desempeño del modelo, se calculó el caudal y la recarga de acuíferos media mensual de la cuenca para el periodo 2000 - 2020. Este valor fue comparado con los simulados por el modelo climático IPLS - MC5A - LR, para el periodo 2030 - 2050 en un escenario de muy altas emisiones de gases de efecto invernadero, cuyo resultado determinó una reducción del caudal del 12,79 % y de la recarga de acuíferos del 3,28 %, siendo la estación invernal y la naciente del río Duqueco los más afectados.Item Evaluación del impacto del cambio climático en el comportamiento espacial y temporal de los eventos de sequía en la zona centro sur de Chile.(Universidad de Concepción, 2022) Bobadilla Clouet, Andrea Belén; Stehr Gesche, Alejandra PatriciaDroughts are a normal phenomenon that happens with climate natural variability. These events have a low frequency of occurrence, however, this has been modified due to the current anthropogenic climate change. Chile is a country particularly vulnerable to climate change due to its geomorphology, ecological wealth, and economic dependence to water resources. The objective of this work was to evaluate the impact of climate change on meteorological and hydrological drought events in south-central Chile through the application of standardized indices, comparing historical and future drought conditions. For this purpose, the Maule, Itata and Biobío river basins were evaluated considering meteorological and hydrological droughts considering the RCP 8.5 radiative forcing scenario according to the Representative Concentration Pathways proposed by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) using four downscaled GCM models. The SWAT model was implemented to determine the changes in streamflow. Results were evaluated using SPI and SSI indexes comparing drought events in two periods of time (1993-2019 and 2034-2060). An increase in magnitude and duration of meteorological droughts is projected, especially in the mountain range of the Maule and Biobío River basins. Regarding hydrological drought, greater increases in magnitude and duration are anticipated. In both types of droughts, an increase in the frequency of future events is expected.Item Evaluar la relación entre los objetos de valoración y el potencial hidroeléctrico de la cuenca del río Aysén para la planificación territorial del desarrollo hidroeléctrico.(Universidad de Concepción., 2018) Guerrero Figueroa, Tania Gabriela; Stehr Gesche, Alejandra PatriciaLa promoción de las fuentes nuevas y renovables de energía se ha vuelto unos de los principales ítems del desarrollo sustentable. Es por ello, que acorde a las metas del Ministerio de Energía en la agenda de energía 2050, se hace necesario utilizar recursos energéticos propios para la generación de energía, pero esto no puede ser llevado a cabo sin medidas que se consideren los elementos del territorio.Item Evaluar la relación entre los objetos de valoración y el potencial hidroeléctrico de la cuenca del río Aysén para la planificación territorial del desarrollo hidroeléctrico.(Universidad de Concepción., 2018) uerrero Figueroa, Tania Gabriela; Stehr Gesche, Alejandra Patriciapromoción de las fuentes nuevas y renovables de energía se ha vuelto unos de los principales ítems del desarrollo sustentable. Es por ello, que acorde a las metas del Ministerio de Energía en la agenda de energía 2050, se hace necesario utilizar recursos energéticos propios para la generación de energía, pero esto no puede ser llevado a cabo sin medidas que se consideren los elementos del territorio. Una de estas formas de generación de energía es la hidroelectricidad, sin embargo, ya no es suficiente con considerar el potencial hidroeléctrico del río, es por eso que este se relaciona con los Objetos de Valoración de las subcuencas del río Aysén a través de la teoría de grafo. Los Objetos de Valoración son los elementos del territorio a considerar para realizar una planificación territorial para aplicar en la teoría de grafo, estos se definen como acciones, actividades u otro tipo de aspectos que las comunidades valoran en su territorio y que puedan o no tener un grado de tutela o protección por parte del estado. Además, se dividen en cuatro sistemas: Fluvial, terrestre, sociocultural y productivo. Por su parte, la teoría de grafo es un modelo que entrega un índice único que puede ser comparado en situaciones estándar, en este caso, un escenario optimista y uno pesimista. La aplicación de este modelo en la cuenca del río Aysén arrojó como resultados principales que el sistema terrestre era el más valorado. Por su parte, la subcuenca río Aysén bajo junta Mañihuales fue la que arrojó mayores valores para el modelo aplicado. A modo de conclusión el modelo de grafo puede ser utilizado como herramienta de planificación territorial, sin embargo, se debe utilizar un método de encuesta que asegure una respuesta de la mayoría de los participantes.