evaluación del efecto del cambio climático en los recursos hídricos
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1. _ _o e XX lo y 0 94x 1 60 84 R 0 97 s y 0 32x3 1 18x2 2 69x 1 48 o s 6 3 R 0 96 3 R 6 Y X 2 Y E o 4 y 3 4 3 J lt lt P A vo 24 3 E y 0 03x 0 22x 1 41x 1 43 O R 0 99 P 0 86 04 9 0 0 5 1 1 5 2 25 3 3 5 4 2 0 2 4 6 CGCM3 1970 2000 CGCM3 1970 2000 Figura 2 Gr ficos de regresi n lineal y polin mica l neas m s oscuras de 1 precipitaci n y 2 temperatura en el mes de octubre para una de las zonas homog neas de la subcuenca del Alcanadre lvares Samper y Vera Se trata de un m todo muy utilizado para traducir los cambios proyectados por los MCG en cambios en las variables climatol gicas a escala local Semenov et al 1998 Jonson et al 1999 Wassenaar et al 1999 Wilby et al 2002 Yu 2005 Zhang 2006 Ambas funciones proporcionan buenos resultados Las funciones polin micas dan mejores ajustes mientras que las funciones lineales son m s conservadoras y presentan menos incertidumbres cuando se utilizan para extrapolar m s all del rango de los valores medidos Weichert amp B rger 1998 Zhang 2005 3 2 Generaci n de series sint ticas En general los resultados de las simulaciones de los modelos de circulaci n global para las variables climatol gicas son mensuales Por otro lado los modelos hidrol gicos empleados para la estimaci n de los recursos h dricos como GIS BALAN trabajan a escala diaria Por lo tanto se requiere un m todo para2. o Final 3 2099 O An lisis de sensibilidad Precipitaci n Variable Aleat ria Normal Calcular impactos del Cambio Clim tico M E Calibraci n 4 Box Muller Hal p C Polar all Resultados de la calibra ES Escenario M dulo de cambio clim tico Celda f MV A1B V Commit ar M A2 llil Resultados del cambio d Calibraci n 2003 V B lt gt Figura 1 Pantalla principal de GENBALAN 3 1 Reducci n de escala La resoluci n espacial de los MCG no es suficiente para servir de entrada de datos directos para evaluar los impactos del cambio clim tico en los recursos h dricos a la escala de las subcuencas Por ello se ha seleccionado el m todo de reducci n de escala estad stico por medio de las temperaturas y precipitaciones mensuales utilizando una regresi n polin mica y lineal GIS BALAN compara los valores mensuales medidos de cada variable climatol gica para cada zona homog nea del modelo con los valores mensuales de la celda correspondiente calculados por el MCG para el mismo periodo Este per odo es el mismo del balance hidrol gico y se denomina per odo de calibraci n A partir de la correlaci n de las series mensuales ordenadas qq plot se obtienen las funciones de regresi n Figura 2 para cada variable mes y zona homog nea Estas funciones se utilizan posteriormente para transformar los resultados de las proyecciones del MCG en los periodos futuros o per odos de simulaci n 10 o
3. pasar de la escala mensual de los modelos de circulaci n global a la escala diaria del modelo hidrol gico Para ello se utilizan generadores de series sint ticas que producen series diarias sint ticas de variables climatol gicas tales como precipitaci n temperatura y radiaci n solar que tienen propiedades estad sticas similares a las de las series medidas Richardson 1981 Racsko et al 1991 Los generadores clim ticos son modelos estad sticos que generan valores diarios de una variable meteorol gica suponiendo conocida la funci n de distribuci n estad stica de la variable climatol gica y empleando para ello variables aleatorias auxiliares La probabilidad de que llueva en un determinado d a se calcula mediante el m todo de las cadenas de Markov seg n el cual la probabilidad en un determinado d a depende solo de lo sucedido en el d a anterior Una vez ajustadas las proyecciones a escala local los valores mensuales de temperatura y precipitaci n se desagregan a escala diaria mediante el generador de series sint ticas GIS BALAN calcula las series sint ticas de lluvia utilizando dos formulaciones alternativas 1 La ecuaci n de Pearson tipo II o 2 El histograma calculado para cada zona homog nea La distribuci n de Pearson conduce a la siguiente ecuaci n ceo o donde P es la precipitaci n en mm u es la media en mm o es la desviaci n t pica en mm y es el coeficiente de asimetr a y y es una variable aleatoria Sea PL
4. Estudios en la Zona no Saturada del Suelo Vol IX lvares Samper y Vera Barcelona 18 a 20 de Noviembre 2009 EVALUACI N DEL EFECTO DEL CAMBIO CLIM TICO EN LOS RECURSOS H DRICOS DE LA CUENCA HIDROGR FICA DEL EBRO MEDIANTE MODELOS HIDROL GICOS Diego Alvares Javier Samper y Miguel A G Vera 1 E T S de Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad de La Coru a Campus de Elvi a s n CP 15192 A Coru a Espa a E mail diegoal Wterra com br jsamper Yudc es 2 Confederaci n Hidrogr fica del Ebro Ministerio de Medio Ambiente Espa a e mail mgarciave Ochebro es Palabras clave Modelo hidrol gico semi distribuido cambio clim tico GIS BALAN Ebro RESUMEN En este trabajo se presenta la evaluaci n del efecto del cambio clim tico en los recursos h dricos del conjunto de la cuenca hidrogr fica del Ebro mediante un modelo hidrol gico semidistribuido que se ha resuelto con el c digo GIS BALAN La cuenca se ha dividido en 40 subcuencas y stas a su vez en 1 066 zonas homog neas Se han calculado los impactos del cambio clim tico en los recursos h dricos para los per odos de simulaci n comprendidos entre 2010 2039 2040 2069 y 2070 2099 Los par metros del modelo se han calibrado con datos del periodo de calibraci n comprendido entre 1970 y 1999 Se ha implementado en GIS BALAN un m dulo denominado GENBALAN para la reducci n de escala espacial de los datos hidrometeorol gicos la desagregaci n temporal de l
5. IG y los tres m dulos se realiza mediante una base de datos com n a los tres m dulos Los datos par metros y los resultados del preproceso y los resultados del balance calculados por el procesador se almacenan en la base de datos compartida del modelo Samper et al 2005 2007 Espinha et al 2006 A los efectos del balance h drico el c digo GIS BALAN distingue tres zonas a El suelo ed fico en el que se produce la infiltraci n del agua de lluvia riego o nieve y donde ocurren los procesos de evaporaci n y transpiraci n el flujo en esta zona es fundamentalmente vertical b La zona no saturada en la que pueden existir tanto flujos laterales como flujos verticales de percolaci n y c El acu fero formaci n geol gica capaz de almacenar y transmitir agua GIS BALAN calcula de manera secuencial el balance diario en cada una de las tres zonas Los principales flujos de este balance son las entradas por precipitaci n riego y fusi n de la nieve y las salidas por interceptaci n escorrent a superficial evapotranspiraci n flujo hipod rmico y flujo subterr neo El balance considera la variaci n del contenido de humedad en el suelo y la zona no saturada y de variaci n de los niveles piezom tricos en el acu fero Samper et al 1999 3 GENBALAN Se ha implementado en GIS BALAN un m dulo espec fico para la evaluaci n de los impactos del cambio clim tico Este m dulo GENBALAN realiza la reducci n de escala downscaling la
6. L la probabilidad de lluvia en un d a determinado dado que llovi el d a anterior y sea PLS la probabilidad de que llueva un d a dado que el d a anterior no ha llovido Estas probabilidades se calculan a partir de las siguientes ecuaciones ies VE NLS NLL 2 ps MS NSL NSS 3 donde NLL es el n mero de d as de lluvia que siguen a otro d a de lluvia NLS es el numero de d as de lluvia que siguen a un d a sin lluvia NSL es el numero de d as sin lluvia que siguen a un d a de lluvia y NSS es el numero de d as sin lluvia que siguen a otro d a sin lluvia Richardson 1981 4 IMPACTOS DEL CAMBIO CLIM TICO EN LA CUENCA DEL EBRO Se han definido tres periodos de simulaci n el per odo comprendido entre 2010 y 2039 la treintena 2040 2069 y finalmente el per odo comprendido entre 2070 2099 Las simulaciones se han realizado utilizando los resultados de las simulaciones del modelo CGCM3 para los escenarios A1B A2 Bl y Commit definidos por el IPCC La reducci n de escala de estos resultados para cada una de las subcuencas seleccionadas se ha hecho con el m todo estad stico indicado anteriormente 4 1 Datos del MCG Los resultados de las proyecciones del CGCM3 para la cuenca del Ebro se obtuvieron en el centro de lvares Samper y Vera distribuci n de datos del IPCC IPCC Distribution Data Centre La variaci n media anual de la temperatura para los distintos escenarios a la escala de las celdas del MCG es de 1 1 C p
7. a disminuci n en las precipitaciones de un 1 9 8 6 y 7 9 para los periodos 2010 2039 2040 2069 y 2070 2099 Las proyecciones de temperatura en el Ebro indican un aumento medio de 1 2 C 2 2 C y 3 0 C en los citados periodos respectivamente Las predicciones del modelo indican una disminuci n de todas las componentes de la escorrent a La reducci n media del caudal del Ebro se estima en 9 4 22 0 y 20 2 en los mismos periodos Los meses de diciembre a febrero registran peque os aumentos de caudal total de 4 8 0 6 y 4 7 mientras que en el resto de las estaciones del a o se producen reducciones de caudal que son especialmente importantes en verano 9 8 37 9 y 43 5 Las estimaciones de los efectos del cambio clim tico llevan asociadas incertidumbres En la comunidad acad mica se cuestiona el propio concepto de cambio clim tico adem s de los impactos de la actividad del hombre como catalizador de estos cambios La estimaci n de los efectos mediante los modelos de circulaci n lvares Samper y Vera global tambi n comporta muchas incertidumbres debido a la representaci n num rica de los fen menos climatol gicos y tambi n a la definici n de los escenarios empleados basados en proyecciones de una sociedad global futura Los resultados de los MCG son mensuales y para grandes celdas cerca de 300 km Estos resultados se trasladan a la escala de la cuenca de estudio mediante t cnicas de reducci n de escala Adem s hay incer
8. ambios Proyectados para E T P mm 1250 0 1050 0 E 8500 S E 2 E S E a 650 0 a a E E 5 ui 450 0 E 250 0 50 0 2010 2039 2040 2069 2070 2099 2010 2039 2040 2069 2070 2099 Calibraci n AIB A2 Bl Commit Prom dio 1 Calibraci n a AIB A2 Bl Commit Prom dio 2 Cambios Proyectados para E T R mm Cambios Proyectados para Escorrent a Superficial mm E T R mm Escorrent a Superficial mm 2010 2039 2040 2069 2070 2099 2010 2039 2040 2069 2070 2099 Calibraci n AIB A2 Bl Commit Prom dio 3 Calibraci n AIB A2 Bl Commit Prom dio 4 Cambios Proyectados para Flujo Hipod rmico mm Cambios Proyectados para Flujo Subterr neo mm Flujo Subterr neo mm Flujo Hipod rmico mm 2010 2039 2040 2069 2070 2099 2010 2039 2040 2069 2070 2099 Calibraci n AIB A2 Bl Commit Prom dio 5 Calibraci n 2 AIB A2 Bl Commit Prom dio 6 Figura 4 Proyecciones de los impactos del cambio clim tico en la cuenca del Ebro para 4 escenarios y 3 periodos de simulaci n lvares Samper y Vera El caudal total es la suma de la escorrent a superficial el flujo hipod rmico y el subterr neo La escorrent a superficial es peque a comparada con las otras dos componentes aproximadamente del 7 Por tanto los efectos del cambio clim tico son los producidos en el flujo hip
9. ara el per odo 2010 2039 1 9 C para el per odo 2040 2069 y 2 6 C para el per odo 2070 2099 El escenario A1B presenta los mayores incrementos de temperatura en los dos primeros periodos de simulaci n con valores medios de 1 3 y 2 5 C respectivamente mientras que en el tercer periodo el escenario A2 lo supera con un aumento de 4 1 C Los cambios proyectados para la precipitaci n media anual no son tan homog neos como los de las temperaturas Las predicciones de las precipitaciones de los diferentes modelos muestran discrepancias espaciales y temporales El cambio medio anual de la precipitaci n en los diferentes escenarios es una disminuci n de 28 6 mm para el per odo 2010 2039 de 47 9 mm para el per odo 2040 2069 y de 51 1 mm para el per odo 2070 2099 4 2 Proyecciones del cambio clim tico Una vez obtenidas las proyecciones del CGCM3 para la cuenca del Ebro se ha calculado la reducci n de escala de estos datos para las subcuencas seleccionadas con GEN BALAN para las 1 066 zonas homog neas del modelo hidrol gico del Ebro Se han desagregado las proyecciones a la escala diaria con el generador de series sint ticas tambi n incorporado a GEN BALAN Se observa que el promedio del incremento de la temperatura es positivo en todos los escenarios y periodos de simulaci n Figura 3 Se ha calculado un aumento promedio de 1 3 C 2 2 C y 3 0 C para los periodos comprendidos entre 2010 2039 2040 2069 y 2070 2099 respectivamente Se obse
10. as capacidades del c digo GIS BALAN El proceso de evaluaci n del efecto del cambio clim tico en los recursos h dricos se ha realizado en dos etapas calibraci n y simulaci n Primero en el periodo de calibraci n se han cuantificado las componentes hidrol gicas actuales y se han ajustado los par metros del modelo Despu s se han realizado simulaciones basadas en los resultados del modelo de circulaci n global CGM3 el MCG del Centro Canadiense de Modelizaci n y An lisis Clim tico CCCma para los periodos de simulaci n definidos y para los escenarios del IPCC seleccionados Para estimar los impactos del cambio clim tico en los recursos h dricos del Ebro se han empleado los resultados de la reducci n de escala de los datos climatol gicos en el modelo hidrol gico del Ebro construido con GIS BALAN 2 EL C DIGO GIS BALAN El modelo hidrol gico semi distribuido GIS BALAN se ha desarrollado en lenguaje Visual Basic empleando conceptos de programaci n orientada a objetos Est construido utilizando la tecnolog a ArcObjects conjunto de componentes espec ficos para ArcGis ArcObjects est basado en COM Component Object Model un sistema desarrollado por Microsoft COM es un est ndar de la programaci n que incrementa la interoperabilidad entre softwares permitiendo su intercomunicaci n Koka 2004 GIS BALAN se ha programado con tres m dulos el preprocesador el procesador y el postprocesador El intercambio de datos entre el S
11. as proyecciones de los modelos de circulaci n general MCG y la generaci n de series clim ticas sint ticas Se han empleado los datos del modelo CGCM3 para los escenarios A1B A2 B1 y Commit del panel intergubernamental del cambio clim tico IPCC Se observa una disminuci n en las precipitaciones de un 1 9 8 6 y 7 9 para los per odos 2010 2039 2040 2069 y 2070 2099 Las proyecciones de temperatura en el Ebro indican un aumento medio de 1 2 C 2 2 C y 3 C en los citados periodos respectivamente Las predicciones del modelo indican una disminuci n de todas las componentes hidrol gicas La reducci n media del caudal del Ebro se estima en 9 4 22 0 y 20 2 en los mismos periodos ABSTRACT Here we present the evaluation of the effect of climate change on the water resources of the Ebre river basin using a semi distributed hydrological model which was solved with GIS BALAN The basin is divided into 40 sub basins and 1 066 homogeneous zones Impacts of climate change were estimated for the following simulation periods 2010 2039 2040 2069 and 2070 2099 Model parameters were calibrated from data collected from 1970 to 1999 GIS BALAN incorporates a specific module GENBALAN to perform the downscaling of general circulation models CGM results to disaggregate time series and generate synthetic daily climatological data We have used the outputs of model CGCM3 for IPCC scenarios A1B A2 Bl and Commit CGM results show that mean precipita
12. centuadas en La Rioja Navarra y Zaragoza en la provincia de Soria y en las zonas al sur de L rida norte de Tarragona Guadalajara y el oeste de Teruel Los cambios m s intensos alcanzan reducciones del 35 64 y 75 para cada per odo de simulaci n Por otro lado en las zonas oeste y este de Zaragoza y este de Teruel se observan los resultados m s positivos ya que se calculan incrementos de hasta 63 11 y 18 respectivamente 19750 0 2011 0 18500 0 17250 0 1511 0 16000 0 1011 0 Caudal Total hm 14750 0 Caudal Total mm 13500 0 siio 12250 0 11000 0 2010 2039 2040 2069 2070 2099 Calibraci n 2 A1B A2 Bl Commit Prom dio Calibraci n a AlB e A2 Bl Commit Promedio 2 Figura 5 Impactos en el caudal total 1 gr fico con los res menes de los cambios en mm por periodo y por escenario y 2 resultados mensuales de las proyecciones para el per odo 2070 2099 5 CONCLUSIONES Se ha presentado la evaluaci n del efecto del cambio clim tico en los recursos h dricos del conjunto de la cuenca hidrogr fica del Ebro mediante un modelo hidrol gico semidistribuido con el c digo GIS BALAN Se han calculado los impactos del cambio clim tico en los recursos h dricos para los per odos de simulaci n comprendidos entre 2010 2039 2040 2069 y 2070 2099 Se han empleado los datos del modelo CGCM3 para los escenarios A1B A2 B1 y Commit del IPCC Se observa un
13. ciones a lo largo de los per odos de simulaci n Figura 3 Se produce una disminuci n de la precipitaci n en los dos primeros periodos mientras que en el ltimo periodo los resultados de los diferentes escenarios presentan comportamientos diferentes Entre 2040 2069 los datos de los escenarios AIB y Bl divergen diametralmente pero coinciden en 2070 2099 Por otro lado las proyecciones de los escenarios A1B A2 y Commit muestran el mismo descenso de precipitaci n entre 2040 2069 pero son distintas en el ltimo periodo siendo el primer escenario el m s pesimista mientras que el escenario Commit es el nico en el que las precipitaciones al final son superiores a las de referencia Con la reducci n de escala la precipitaci n para el promedio de los cuatro escenarios disminuye 7 1 mm en 2010 2039 51 1 mm en 2040 2069 y 47 1 mm en 2070 2099 Estas disminuciones son equivalentes a 1 2 lvares Samper y Vera 8 6 y 7 9 del total respectivamente En el intervalo 2040 2069 el escenario B1 presenta una reducci n de apenas 23 5 mm 3 9 mientras que los dem s escenarios proyectan una disminuci n media de 60 3 mm 10 1 del total En el intervalo 2070 2099 las estimaciones de los escenarios A1B y B1 resultan en una disminuci n media de 50 5 mm 8 5 mientras que los resultados del Commit y del A2 presentan un aumento de 5 2 mm 0 9 y una reducci n de 92 6 mm 15 5 4 3 Impactos del cambio clim tico La Figura 4 muestra los res
14. desagregaci n de las series mensuales y la generaci n de series climatol gicas sint ticas Figura 1 Los modelos hidrol gicos como GIS BALAN requieren datos de entrada de precipitaci n y temperatura con una resoluci n equiparable a la del tama o de la cuenca a modelizar Dado que los MCG no pueden describir los cambios a peque a escala espacial y temporal es necesario disponer de algoritmos de reducci n de escala downscaling para trasladar los resultados de los modelo de circulaci n global a una escala local Los m todos de reducci n de escala se dividen en dos tipos din micos y estad sticos lvares Samper y Vera Cambio Clim tico e Opci Opciones de las componentes Par metros de los datos de la cuenca Resultados O Datos climatol gicos A o Inicial 1970 A o Fina 1999 Histograma Medido M Q0 Plot Linearizado O Suelo M Q0 Plot Medido M Q0 Plot Lin Ordenado E A Cisse sije O IV Par metros Medidos Serie Sint tica F Zona no saturada C Lineal ld M 00 Plot MCG Calib I Histograma Serie Sint E Acui tero Generaci n de la S rie Sint tica M Q0 Plot MCG Simul 7 Red Escala Serie Sint g Balance hidrol gico A o Inicial 1 2010 A o Final 1 2039 M QQ Plot Series Orden J Histograma Serie Red E V D0 Plot Coef Regres Y Media Men T Series alll Resultados del balance A o Inicial 2 2040 A o Final 2 2069 E Calcular rr Calibraci n A o Inicial 3 2070 A
15. gy submitted Johnson G L Daly C Taylor G H Hanson C L 1999 Spatial Variability and Interpolation of Stochastic Weather Simulation Model Parameters Journal of Applied Meteorology Vol 39 778 797 Koka S 2004 Integration of Stream and Watershed Data for Hydrologic Modeling MsC Thesis in Civil Engineering Texas University MMA 2000 Ministerio del Medio Ambiente Anteproyecto del Plan Hidrol gico Nacional An lisis de los sistemas Hidr ulicos Espa a Racsko P Szeidl L Semenov M 1991 A serial approach to local stochastic weather models Ecology Modelling 57 27 41 Richardson C W 1981 Stochastic simulation of daily precipitation temperature and solar radiation Water Resources Research 17 182 190 Samper J 1997 M todos de evaluaci n de la recarga por la lluvia por balance de agua Utilizaci n calibraci n y errores En Seminario sobre La evaluaci n de la recarga a los acu feros en la Planificaci n Hidrol gica Las Palmas de Gran Canaria Ed ITGE 41 81 Samper J Huguet Ll Ares J amp Garc a Vera M A 1999 Manual del usuario del programa VISUAL BALAN V 1 0 C digo interactivo para la realizaci n de balances hidrol gicos y la estimaci n de la recarga Technical Publication ENRESA 5 99 Madrid Samper J M A G Vera B P Veiga D lvares A Varela y J A Losada 2005 Modelos hidrol gicos y Sistemas de Informaci n Geogr fica para la estimaci n de los rec
16. l climate model output for site specific assessment of crop production and soil erosion Agricultural and Forest Meteorology 135 215 229
17. od rmico y el subterr neo En el periodo de calibraci n se ha estimado una aportaci n media anual del Ebro de 18 447 hm a o Para cada periodo de simulaci n se han calculado unos valores medios de 16 713 14 391 y 14 728 hm a o lo que equivale a una disminuci n de 9 4 22 0 y 20 2 respectivamente El escenario A2 resulta en las peores predicciones con reducciones de 14 1 25 5 y 32 1 en los distintos periodos de simulaci n junto con el escenario A1B que predice una reducci n de 28 5 para 2040 2069 El escenario Commit conduce a los menores impactos con reducciones de 6 6 17 8 y 2 9 juntamente con el escenario B1 entre 2040 2069 con una reducci n de 16 1 Se observa una uniformidad en los tres periodos de simulaci n en lo relativo a los datos mensuales A partir de 2040 2069 los escenarios A1B y A2 conducen a los resultados m s pesimistas mientras que los restantes escenarios especialmente el Commit conducen a valores m s pr ximos a los actuales Figura 5 Los meses de diciembre a febrero registran peque os aumentos de caudal total de 4 8 0 6 y 4 7 para cada periodo de simulaci n En el resto de las estaciones del a o se producen reducciones de caudal que en primavera verano y oto o registran las siguientes reducciones 18 8 9 8 y 12 9 entre 2010 2039 26 7 37 9 y 32 2 entre 2040 2069 y 24 8 43 5 y 27 6 entre 2070 2099 La distribuci n espacial de los cambios en el caudal total presenta disminuciones m s a
18. rva que ya en el primer periodo las temperaturas aumentan respecto al valor de referencia de 12 6 C obtenido en el periodo de calibraci n Los cambios m s intensos est n asociados al escenario A2 en el que se llega hasta una temperatura media de 17 4 C al final de la simulaci n Se obtiene un incremento de 4 8 C o en t rminos relativos un aumento del 37 8 Los escenarios A1B y B1 siguen una tendencia similar de fuerte incremento al comienzo de la simulaci n con una suavizaci n a partir del segundo periodo de simulaci n llegando hasta los 16 3 C y 15 2 C en 2070 2099 respectivamente El escenario Commit se mantiene constante oscilando entre 13 3 C y 13 6 C indicando una disminuci n de los cambios al terminar el tercer periodo con un promedio de 13 5 C Cambios Proyectados para Temperatura C Cambios Proyectados Para Precipitaci n mm 620 0 600 0 580 0 560 0 540 0 Temperatura C Precipitaci n mm 520 0 500 0 480 0 2010 2039 2040 2069 2070 2099 2010 2039 2040 2069 2070 2099 Calibraci n AIB e A2 Bl Coma Prom dio Calibraci n a AIB e A2 BI Commit Prom dio Figura 3 Proyecciones del cambio de temperatura para los 4 escenarios seleccionados y para los 3 periodos de simulaci n 2010 2039 2040 2069 y 2070 2099 A diferencia de las proyecciones de la temperatura no se observa una tendencia clara en las proyecciones de las precipita
19. tidumbres asociadas a la modelizaci n del balance hidrol gico A pesar de todo este es el mejor medio de estimar los impactos del cambio clim tico en los recursos h dricos En la actualidad se est n obteniendo nuevas evidencias del calentamiento global y de la participaci n del hombre en este proceso Se est desarrollando una nueva generaci n de modelos de circulaci n global con una mayor resoluci n temporal y espacial Las t cnicas de teledetecci n la mayor disponibilidad de datos y par metros distribuidos espacialmente y el desarrollo de modelos hidrol gicos distribuidos como GIS BALAN permitir n reducir las incertidumbres de los modelos Acknowledments Este trabajo ha sido financiado con el proyecto CICYT REN2003 8882 y un proyecto de la Confederaci n Hidrogr fica del Ebro referencia 2000 PH17 I Agradecemos a Santiago Moreira Mart nez su colaboraci n en el desarrollo de GENBALAN y a todos que han contribuido a las mejoras del c digo BALAN REFERENCIAS CHE 2005 Confederaci n Hidrogr fica del Ebro Caracterizaci n de la demarcaci n y registro de zonas protegidas Implantaci n de la DMA Ministerio de Medio Ambiente Espinha Marques J J Samper B Pisani D Alvares J M Carvalho H I Chamin J M Marques G T Vieira C Mora F Sodr Borges 2009 Evaluation of water resources in a high mountain basin in Serra da Estrela Central Portugal using a semi distributed hdrological model Environmental Geolo
20. tion will decrease 1 9 8 6 and 7 9 in simulation periods 2010 2039 2040 2069 and 2070 2099 respectively Temperature predictions indicate an average warming of 1 2 C 2 2 C and 3 0 C respectively All the hydrological components of runoff will decrease The mean Ebre river streamflow will decrease 9 4 22 0 and 20 2 1 INTRODUCCI N El Grupo Intergubernamental para el Cambio Clim tico IPCC fue establecido por la Organizaci n Meteorol gica Internacional WMO y por el Programa del Medio Ambiente de la Naciones Unidas UNEP De acuerdo con sus estudios y recopilaci n bibliogr fica el IPPC constat que para el per odo entre 1901 y 1995 la temperatura media anual en Europa aument en promedio 0 8 C Hulme amp Sheard 1999 Este calentamiento fue lvares Samper y Vera mayor todav a en la Pen nsula Ib rica Las precipitaciones presentaron comportamientos diferentes a lo largo del continente En el sur de Europa se observ una disminuci n del 20 y para Espa a llegaron a constatar una disminuci n de hasta el 50 Las evaluaciones preliminares para la Cuenca Hidrogr fica del Ebro prev n un calentamiento de 2 C a 3 C hasta 2050 y una disminuci n de los caudales de hasta el 12 IES 2005 En este trabajo se presenta una evaluaci n de los impactos del cambio clim tico en los recursos h dricos de la cuenca del Ebro utilizando el c digo GIS BALAN Samper et al 2005 2007 Ha sido necesario extender y desarrollar l
21. ultados de las simulaciones de los efectos del cambio clim tico en el conjunto de la cuenca del Ebro para las diferentes componentes del ciclo hidrol gico en cada uno de los periodos y escenarios Se observa que las predicciones muestran un aumento de la ETP a lo largo del siglo debido al aumento de la temperatura A pesar de ello la ETR disminuye como consecuencia de la disminuci n del agua disponible en el terreno La interceptaci n disminuye tambi n debido a la disminuci n de la precipitaci n Las predicciones de la escorrent a superficial muestran un aumento en el primer periodo una disminuci n significativa en el segundo periodo y una recuperaci n en el ltimo periodo Esto ocurre porque aun que el total anual de la precipitaci n disminuya esta en los meses lluviosos aumenta haciendo con que se obtenga un n mero mayor de d as de alta pluviosidad que la media registrada Como en el modelo la escorrent a esta directamente relacionada a los fen menos de precipitaciones intensas se observa un peque o aumento de esta componente en el primer periodo de simulaci n El mismo efecto se observa en el escenario Commit del tercer periodo de simulaci n Los impactos proyectados para los flujos hipod rmico y subterr neo son muy similares En comparaci n con el periodo de calibraci n el flujo hipod rmico disminuye 10 3 20 9 y 21 1 en cada uno de los tres periodos Cambios Proyectados para Interceptaci n mm C
22. ursos h dricos aplicaci n de GIS BALAN a varias cuencas espa olas VII Jornadas de Investigaci n en la Zona No Saturada del Suelo Coru a 269 274 2005 ISBN 84 9749 171 8 Samper J M A G Vera B Pisani Varela A Losada J A lvares D and Marques J E 2007 Using Hydrological models and Geographic Information Systems for water resources evaluation GIS VISUAL BALAN and its application to Atlantic basins in Spain Vali as and Portugal Serra da Estrela In Water in Celtic Countries Quantity Quality and Climate Portugal IAHS Publ 310 259 266 Semenov M A Brooks R J Barrow E M Richardson C W 1998 Comparison of the WGEN and LARS WG stochastic weather generators for diverse climates Climate Research Vol 10 95 107 Wassenaar T Lagacherie P Legros J P Rounsevell M D A 1999 Modelling wheat yield responses to soil and climate variability at the regional scale Climate Research Vol 11 209 220 Weichert A B rger G 1998 Linear versus nonlinear techniques in downscaling Climate Research Vol 10 83 93 Wilby R L Dawnson C W Barrow E M 2002 SDSM A decision support tool for the assessment of regional climate change impacts Environmental Modelling amp Software 17 147 159 Yu B 2005 Adjustment of CLIGEN parameters to generate precipitation change scenarios in southeastern Australia Catena 61 196 209 Zhang X C 2005 Spatial downscaling of globa
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