Modelación de la respuesta hidrológica al cambio climático en la Cuenca del Río Aroa, a partir de proyecciones climáticas CMIPS

Abstract

Teniendo como unidad geográfica de trabajo la cuenca del río Aroa, la presente investigación aborda el tema de la evaluación del impacto climático en los recursos hídricos de una cuenca hidrográfica. Se aplicó simulación hidrológica a escala mensual, (modelo SIHIM) para transformar las lluvias del futuro en escorrentía. El modelo fue previamente calibrado con datos del río Aroa en Puente Boquerón (r=0,73 y 0,22% la diferencia entre caudales simulados y observados). Se evaluó el cambio de escorrentía a la salida de la cuenca ante datos de precipitación, período 2036-2065 (50s), provenientes de proyecciones climáticas, escenario RCP 4.5, correspondientes a dos modelos globales del clima: HADGEM2-ES y MIROC5. Se compararon tres fuentes de datos (CCAFS, KNMI y ETAInpe) y tres métodos de reducción de escala (Delta-CCAFS, Corrección de Sesgo y Mapeo de Cuantiles). Los resultados indican un moderado impacto del cambio climático en la precipitación y escorrentía de la cuenca pero de manera disímil entre modelos climáticos, fuentes de datos y métodos de reducción de escala. La anomalía de la precipitación media proyectada en la cuenca alta del río Aroa para los 50s sería según datos CCAFS: -8% (HADGEM2-ES) y 0,5% (MIROC5); con datos KNMI: -2% (HADGEM2-ES) y 10% (MIROC5); y con datos ETA: -12% (HADGEM2-ES) -3% (MIROC5). Considerando las estimaciones del método de factor cambio (Delta), la escorrentía anual del río Aroa (descarga al mar) para mitad de siglo, y la anomalía (línea base 10,2 m3/s), serían según el modelo HADGEM2-ES: CCAFS: 8,9 m3/s (-13%); KNMI: 10,3 m3/s (1%) y ETA: 6,8 m3/s (-33%). De acuerdo a MIROC5 las escorrentías y anomalías serían: CCAFS: 10,5 m3/s (3%); KNMI: 13,7 m3/s (34%) y ETA: 9,2 m3/s (-10%)

The Aroa River basin is the geographic unit of work, the present research addresses the issue of the assessment of the climatic impact on the water resources of a river basin. A monthly hydrological simulation was applied (SIHIM model) to transform future precipitation into runoff. The model was previously calibrated with data from the Aroa River in Puente Boquerón (r = 0.73 and 0.22% the difference between simulated and observed flows). The runoff change at the basin outlet was evaluated using 2036-2065 projected precipitation data, scenario RCP 4.5, from to two global climate models: HADGEM2-ES and MIROC5. Three data sources (CCAFS, KNMI and ETA-Inpe) and three scaling methods (Delta-CCAFS, Bias Correction and Quantil Mapping) were compared. The results indicate a moderate impact of climate change on basin precipitation-runoff but in a dissimilar way depending on climate models, data sources and scale reduction methods. The average precipitation anomaly projected in the upper Aroa river basin for the 50s would be according to CCAFS data: 8% (HADGEM2-ES) and 0.5% (MIROC5); from KNMI data: 2% (HADGEM2 ES) and 10% (MIROC5); from ETA data: 12% (HADGEM2 ES) 3% (MIROC5). Considering the estimates of the factor change factor (Delta), the Aroa river (discharge to the sea) annual runoff anomaly (baseline 10.2 m3 /s), would be according to the HADGEM2-ES model: CCAFS: -13%; KNMI: 1% and ETA: -33%. According to MIROC5, anomalies would be: CCAFS: 3%; KNMI: 34% and ETA: -10%