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La planificación hidrológica y el
cambio climático
Teodoro Estrela
Subdirector General de Planificación y
Uso Sostenible del Agua
Ministerio de Medio Ambiente
Introducción
• El cambio climático previsiblemente modificará
los recursos hídricos en cantidad y calidad.
• Necesidad de evaluar los impactos del cambio
climático sobre los recursos hídricos dentro del
marco de:
• El Plan Nacional de Adaptación al Cambio Climático
• La planificación hidrológica
Antecedentes: El Libro Blanco del Agua
Libro Blanco del Agua (MIMAM, 2000): Estudio del efecto
de distintos escenarios climáticos sobre las escorrentías
Escenario 1 (incremento de 1º C de
temperatura)
Escenario 2 (incremento de 1º C de
temperatura y descenso de 5% de
precipitación)
Impacto sobre los recursos y
vulnerabilidad
Mapa de reducción de escorrentía con
disminución de un 5% en la
precipitación media anual y aumento
de 1ºC en la temperatura
Mapa de riesgo de escasez en los
sistemas de explotación (MIMAM,
2000)
El CC en la planificación hidrológica
•Los estudios de evaluación del impacto climático
sobre los recursos hídricos no se tuvieron en cuenta
en los planes hidrológicos de cuenca aprobados en
el año 1998.
•La primera vez que se contemplan este tipo de
estudios con cierto detalle fue en la elaboración de
la Documentación Técnica del Plan Hidrológico
Nacional.
España
Canarias
Baleares
Galicia Costa
C.I.
Ebro
Júcar
Segura
Sur
Guadiana II
Guadiana I
Tajo
Duero
Norte III
Norte II
0
-2
-4
-6
-8
-10
-12
-14
-16
Guadalquivir
Escenario 2
Escenario 1
Medio global
Norte I
Porcentaje de la aportación natural
El CC en la planificación hidrológica
Porcentajes de disminución de la aportación total, para los escenarios
climáticos considerados, en el largo plazo de la planificación hidrológica
(Fuente: LBAE y Documentación Técnica PHN)
El CC en la planificación hidrológica
ƒ REGLAMENTO DE LA PLANIFICACIÓN
HIDROLÓGICA (RD 907/2007)
ƒ Inventario de recursos hídricos naturales (art 11.4 )
El plan hidrológico evaluará el posible efecto del cambio climático sobre
los recursos hídricos naturales de la demarcación. Para ello estimará los
recursos que corresponderían a los escenarios climáticos previstos por el
Ministerio de Medio Ambiente, que se tendrán en cuenta en el horizonte
temporal indicado en el artículo 21.4.
El CC en la planificación hidrológica
ƒ REGLAMENTO DE LA PLANIFICACIÓN
HIDROLÓGICA (RD 907/2007)
ƒ Balances, asignación y reserva de recursos (Art 21.4)
Con objeto de evaluar las tendencias a largo plazo, para el horizonte
temporal del año 2027 el plan hidrológico estimará el balance o balances
entre los recursos previsiblemente disponibles y las demandas previsibles
correspondientes a los diferentes usos. Para la realización de este balance se
tendrá en cuenta el posible efecto del cambio climático sobre los recursos
hídricos naturales de la demarcación de acuerdo con lo establecido en el
artículo 11. El citado horizonte temporal se incrementará en seis años en las
sucesivas actualizaciones de los planes.
Trabajos en curso en la DGA
Encomienda de gestión de la Dirección General del Agua
al CEDEX para el análisis del impacto del cambio climático
en los recursos hídricos y las masas de agua dentro del
marco del Plan Nacional de Adaptación al cambio
climático.
ƒ Firmada en abril de 2007 con una duración 40 meses
ƒ Presupuesto 800.000 euros
ƒ Comisión de Seguimiento constituida por un miembro de la
Dirección General del Agua, un miembro de la DG Oficina
Española de Cambio Climático y do miembros del Centro de
Estudios Hidrográficos (CEDEX)
Líneas de estudio de la encomienda
ƒ Efecto del Cambio Climático en los recursos hídricos en
régimen natural
ƒ Efectos del Cambio Climático en las demandas de agua
(riego, abastecimiento urbano e industria) y estrategias
de adaptación
ƒ Efecto del Cambio Climático en los sistemas de
explotación de los recursos
ƒ Efectos del Cambio Climático en el estado ecológico de
las masas de agua
Trabajos iniciales
Análisis de escenarios
climáticos
regionalizados para
España y facilitados
por el Instituto
Nacional de
Meteorología.
Impactos sobre los recursos hídricos
Utilización de un modelo de simulación del ciclo
hidrológico.
• Desarrollado por el CEDEX y utilizado en los trabajos
del Libro Blanco del Agua en España (LBAE).
• Entradas al modelo: escenarios climáticos realizados
por el Instituto Nacional de Meteorológica.
• Genera series hidrológicas a escala mensual en todas
las cuencas españolas (aportaciones de los ríos,
recargas a los acuíferos, …)
Impactos sobre los recursos hídricos
Precipitación (mm/año)
Escorrentia total (mm/año)
Evapotranspiración potencial
(mm/año)
Impactos sobre los recursos hídricos
Actualización series recursos hídricos en España (1940-2005)
APORTACIÓ
N 1940/411995/96
APORTACIÓ
N 1940/412005/06
NORTE
43.494
42.737
-1,74%
DUERO
13.861
13.533
-2,37%
TAJO
10.533
10.299
-2,22%
GUADIANA
5.464
5.299
-3,03%
GUADALQUI
VIR
8.770
8.669
-1,15%
CM
ANDALUCÍA
2.446
2.393
-2,17%
817
769
-5,96%
JUCAR
3.493
3.426
-1,90%
EBRO
17.189
16.630
-3,25%
2.742
2.658
-3,06%
109.948
107.458
-2,26%
DEMARCACI
ÓN
Precipitación 1969
Recarga acuífero
1969
Evapotransp. potencial
1969
Evapotranspiración 1969
Humedad suelo
1969
Volumen acuífero
1969
SEGURA
Escorrentía subterránea
1969
Escorrentía superficial 1969
Escorrentía total
1969
CI
CATALUÑA
ESPAÑA
DESVIACIÓ
N
RESPECTO
A 1940/411995/96
Impactos sobre los recursos hídricos
1000
Precipitación (mm)
Evapotranspiración real (mm)
900
Escorrentía (mm)
800
700
mm/año
600
500
400
300
200
100
0
1940
1945
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
Se aprecia un ligero descenso respecto a la media durante los
últimos años en las variables seleccionadas
Impactos sobre las demandas de agua
ƒ RIEGO
ƒ ABASTECIMIENTO
ƒ INDUSTRIAL
Estas demandas dependen de:
ƒ Los escenarios climáticos
ƒ Los escenarios socio-económicos.
Impactos sobre las demandas de riego
Escenarios climáticos:
Las metodologías se aplicarán a los escenarios climáticos
correspondientes, teniendo en cuenta las variaciones de los
datos climáticos actuales.
Influencia del CO2:
Adicionalmente se tendrá en cuenta la influencia del
incremento en la concentración de CO2.
Adaptación cultivos:
El periodo de los cultivos se adaptará en su duración, fecha de
plantación, etc… según los datos climáticos considerados.
Modelos de simulación de cultivos
El objetivo de estos modelos es servir como herramienta analítica para el estudio de
los efectos del cambio climático y el manejo de los cultivos sobre los rendimientos
del cultivo y el medio ambiente donde se desarrollan.
Datos meteorológicos
Estado inicial suelo
Manejo de fertilización
Concentración CO2
Datos de suelo
Parámetros cultivo
MODELO
SIMULACIÓN
CULTIVOS
Manejo del cultivo
Manejo del riego
Datos experimentales
Datos simulados
Variables cultivo
Datos simulados
Balance hídrico
(ETc, necesidades, …)
(período,
rendimiento, …)
ANÁLISIS
Datos simulados
Balance fertilidad
Metodologías FAO sobre necesidades
hídricas cultivos
ETo (Penman Monteith)
Necesidades hídricas cereales pr
Clima actual
ETo (Penman Monteith)
Necesidades hídricas cereales pr
Análisis sensibilidad variables climáticas: ∆
temperatura 1o C
Efectos sobre las demandas de agua
para riego
Base
Kg/ha
Δ CO2
21000
Δ CO2 (2 ppm) + Δ Tª
Δ CO2 (1 ppm) + Δ Tª
20500
20000
19500
19000
18500
18000
72
69
20
20
66
63
20
20
57
60
20
54
20
51
20
20
48
45
20
20
39
20
42
36
20
20
30
20
33
27
20
20
21
20
24
18
20
20
12
15
20
09
20
20
20
Base
mm/año
Evapotranspiración del cultivo
Δ CO2
970
Δ CO2 (2 ppm) + Δ Tª
950
Δ CO2 (1 ppm) + Δ Tª
930
910
890
870
850
830
810
72
69
20
20
66
63
20
20
60
20
57
20
54
51
20
20
48
45
20
20
42
20
39
36
20
20
33
20
30
27
20
20
24
20
21
18
20
20
15
20
12
09
20
20
03
20
06
790
20
Variación del rendimiento del cultivo
y de la evapotranspiración del
cultivo en función de la variación de
[CO2] y de la combinación de la
variación del [CO2] la temperatura.
20
03
17500
06
Hipótesis de trabajo:
• Base: No aumenta la [CO2] ni la Tª
• Δ [CO2] = 2 ppm/año
• Δ [CO2] = 2 ppm/año y Δ Tª = +
0.1ºC/año
• Δ [CO2] = 1 ppm/año y Δ Tª = +
0.1ºC/año
Rendimiento
21500
Efectos sobre los recursos hídricos
disponibles
Utilización de un modelo de simulación del funcionamiento
de los sistemas de explotación de recursos en las cuencas
españolas.
•
Actualización del modelo desarrollado por el CEDEX y utilizado
en los trabajos del Libro Blanco del Agua en España (LBAE).
•
Entradas al modelo: series de recursos hídricos en régimen
natural generadas por el modelo de simulación hidrológica para
los distintos escenarios climáticos.
Efectos sobre el estado ecológico de las
masas de agua
• Es la actividad más compleja y de la que se
dispone de menos experiencia.
• Requiere:
• Conocimiento de la distribución de las especies en
ríos, lagos y embalses.
• Cartografía de variables ambientales.
• Relaciones entre especies y variables ambientales.
• Uso de modelos de nicho o de envolvente
bioclimática (Bioclimatic Envelope Models, BEMs).