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Avances en la modelación de impactos del cambio
climático en los recursos hídricos
Taller
“Avances y vacios en la gestión del conocimiento del cambio
climático y seguridad alimentaria en Bolivia”
Agosto 30 de 2011, Santa Cruz- Bolivia
Contenido
1. La motivación
2. La modelación hidrológica
3. Impactos del CC en el ciclo hidrológico
o
Vinculo entre RCM y el modelo hidrológico
o
Resultados de estudios (procesos hidrológicos, rol de
bosques, CC e inundaciones)
4. Impactos en uso del agua
5. Medidas de adaptación - vulnerabilidad
6. Limitaciones y lecciones aprendidas
Motivación
Necesario comprender qué implican las alteraciones del clima en los
procesos hidrológicos y sus impactos.
¿Por qué modelar los procesos
hidrológicos?
Se necesita representar de manera practica y esquemática complejos
procesos de la naturaleza :
• Caracterizar el funcionamiento
hidrológico de la cuenca
• Identificar impactos potenciales
del cambio climático en el ciclo
hidrológico
• Identificar rol hidrológico de los
bosques y otros ecosistemas
• Formular estrategias de
adaptación al cambio
climático y manejo integrado
de recursos hídricos
• Promover la conservación y
manejo sostenible
Modelos empleados
Soil & Water Assessment
Tool (SWAT)
Water Eavaluation &
Planning Sistem (WEAP)
Simula diferentes procesos
hidrológicos a cierto nivel de
heterogeneidad espacial y
temporal
Permite la generación y
manejo de diversos
escenarios de uso de los
RRHH
Componente biofísico
Componente socio-económico
Modelos empleados
Soil & Water Assessment
Tool (SWAT)
Water Eavaluation &
Planning Sistem (WEAP)
Insumos:
Topografía
Suelos
Cobertura
Información hidrometeorológica
Insumos:
Modalidades del uso del agua
Demanda de agua
Distribución
Componente biofísico
Componente socio-económico
Procesos hidrológicos
Procesos hidrológicos
Agua disponible
Impactos del CC en el ciclo hidrológico
De modelos globales a impactos en las cuencas:
Factores de cambio en
variables climáticas:
• Precipitación
• Humedad relativa
• Radiación solar
• Temperatura
Impactos del CC en el ciclo hidrológico
Tratamiento de resultados
de modelo climático
regional PRECIS
Impactos del CC en el ciclo hidrológico
Cambio climático - Impactos en el ciclo hidrológico
A2
2001-2030 2070-2100
B2
2001-2030 2070-2100
17.00
14.00
11.00
8.00
Cambio %
5.00
2.00
Precipitación
-1.00
Evapotranspiración
-4.00
x02
x04
x03
x05
Flujo base
Generacion de agua
-7.00
-10.00
-13.00
-16.00
-19.00
-22.00
-25.00
Escenarios de Cambio Climático
COMARAPA - Cambio en procesos hidrológicos (% año-1) escenarios de cambio
climático ECHAM4 A2 y B2 periodos (2001-2030 y 2070-2100) –Modelo SWAT-
Impactos del CC en el ciclo hidrológico
Cambio en generación de
agua (% mes)
Escenario ECHAM4 A2
(2070-2100)
Bosques como atenuantes del CC
Deforestación actual en la
cuenca alta y media
Escenario de deforestación
Bosques como atenuantes del CC
Impactos del CC en las inundaciones
Variación estacional de la superficie inundada a partir de imágenes MODIS
Impactos del CC en las inundaciones
900.00
2000.00
800.00
1800.00
700.00
Pirai bajo
1200.00
500.00
Yapacani
400.00
1000.00
Área inundada
800.00
300.00
600.00
200.00
400.00
100.00
200.00
Relación Área inundada – caudales r2=0.95
20-Jul
12-Jul
04-Jul
26-Jun
18-Jun
10-Jun
02-Jun
25-May
17-May
09-May
01-May
23-Apr
15-Apr
07-Apr
30-Mar
22-Mar
14-Mar
06-Mar
26-Feb
18-Feb
10-Feb
0.00
02-Feb
0.00
Área inundada
km2
1400.00
600.00
Caudales
m3 seg-1
1600.00
La Bélgica
Impactos del CC en las inundaciones
Área inundada bajo escenarios de CC
Impactos en uso del agua
Insumos para WEAP
• Resultados SWAT
a) Series temporales resultado de la
simulación SWAT. Bajo escenarios x02 y
x04.
• Información sobre demanda hídrica
a) Demandas actuales de riego (resultados
de software ABRO)
b) Demanda de agua para consumo
Comarapa (cooperativa local).
c) Volúmenes de operación de la represa
La Cañada y proyección de la capacidad
de almacenamiento (Wachholz, 2001).
Impactos en uso del agua
Demanda de agua no cubierta para la agricultura
25
CC 2001-2030
CC 2070-2100
20
Referencia (no CC)
Mm3año-1
15
10
5
0
1993199419951996199719981999200020012021202220232024202520262027202820292030209120922093209420952096209720982099
Medidas de adaptación al CC
Reforestación cuenca alta
Optimización sistemas de riego
Zona/Cultivo
Cuenca baja
Cuenca media
Cuenca alta
Captación
Conducción
Distribución
Aplicación
Total
Sistema de riego superficie (ha)
Actual ABRO Mejorado Aspersión Goteo
1201
665
525
11
491
207
274
10
101
44
33
24
Eficiencia de riego
.
0.9
0.8
0.9
0.9
0.95
0.75
0.95
0.98
0.8
0.75
0.95
0.98
0.65
0.55
0.75
0.92
0.25
0.44
0.61
0.80
Medidas de adaptación - Efectos
Reducción de la demanda no cubierta
06.09.2011
Vulnerabilidad y adaptación
En base a Smit 2003
Limitantes para la modelación
Diversos vacios de información limitan la implementación de modelos:
• Información climática e hidrométrica (acceso limitado,
deficiente cobertura)
• Información sobre parámetros de suelos y cobertura
vegetal
• Información sistematizada sobre uso y gestión del agua
(parámetros para el cálculo de demanda de agua de
riego, consumo humano e industrial)
Limitantes para la modelación
Ejemplo de adecuación:
Especialización de la
información climática como
alternativa .
1
0.5
0
NSE
-0.5
-1
-1.5
-2
-2.5
-3
-3.5
Limitantes para la modelación
Ejemplo de adecuación:
• Uso de información de
sensores remotos
• Acceso a proyectos e
iniciativas globales
Modelo FIESTA.
Aguaandes team (2011) Model results from the Aguaandes
system. http://www.policysupport.org/links/aguaandes
Lecciones aprendidas
– Constante evaluación de la calidad de insumos (la optimización
siempre es posible)
– Selección de escala apropiada de trabajo en base a objetivos
de la modelación y necesidades de la sociedad
– Incluir más y mejores escenarios de CC regionales permitirá
tener un mejor conocimiento de la magnitud de los potenciales
impactos en los RRHH.
Lecciones aprendidas
– Participación de diversos actores para interpretar los impactos
encontrados mediante la modelación, divulgación y
retroalimentación
– Necesario explorar diversas técnicas y metodologías para
identificar impactos en modalidad e intensidad de uso de
RRHH y otros ámbitos (biodiversidad, economía, etc.)
¡GRACIAS!
Gracias
Alex Ovando
[email protected]