Estudio de la variabilidad hidrológica de la Cuenca del Plata en respuesta a diferentes forzantes climáticos locales y regionales - Gulizia, Carla Natalia (2014)
La relación entre el cambio climático y los recursos de agua dulce es una de las principalespreocupaciones de la comunidad científica y la sociedad en general. Sin embargo, elcambio climático es sólo uno de los diversos factores que ponen en riesgo los recursoshídricos. Los cambios en el uso de suelo, el manejo de agroquímicos y la instalación derepresas, entre otros factores, también pueden alterar el sistema hidrológico. El presentetrabajo se centra en Sudamérica, en particular en la cuenca del Plata, dado que esta regiónes sumamente relevante por ser una de las principales fuentes de agua dulce en el mundoy por tener una gran importancia socio-económica. Una mejor comprensión de lavariabilidad hidrológica de la cuenca en el contexto de la variabilidad y el cambio climáticoes imprescindible para generar información que pueda ser relevante para hidrólogos yresponsables de la gestión de los recursos hídricos. En consecuencia, el objetivo general enel que se enmarca la presente Tesis Doctoral consiste en avanzar en el conocimiento ycaracterización estadística de la variabilidad hidrológica de los grandes ríos de la cuencadel Plata en respuesta a diferentes forzantes climáticos locales y regionales y realizar unaevaluación de la habilidad de Modelos Climáticos Globales (MCGs) para representar dichosforzantes. Los MCGs analizados en cuanto a su habilidad para representar el clima presente (precipitación, transporte y convergencia de humedad) fueron los que conforman lasbases denominadas WCRP/CMIP3 y CMIP5. En esta tarea se utilizaron los valoresmensuales provistos por cada MCG para el clima presente (experimentos 20C3M para CMIP3 e historical para CMIP5) y se realizó un estudio comparativo del desempeño deambas generaciones de MCGs. Asimismo, se elaboraron escenarios futuros deprecipitación y transporte/convergencia de humedad a partir de los MCGs que mejorhabilidad demostraron para representar el clima presente. En particular las simulacionesque se utilizaron correspondieron a los escenarios SRESA1B para CMIP3, y RCP4.5, para CMIP5. El principal objetivo de este último estudio fue el de analizar si la convergencia dehumedad podría ser el principal mecanismo que permita explicar los escenarios futuros deprecipitación. Por otra parte, se realizó una caracterización estadística de la precipitación y de loscaudales de diferentes ríos que conforman la cuenca del Plata en términos de escalasespaciales y temporales. Más aún, se estudió exhaustivamente la variabilidad temporal delos caudales correspondientes a los puntos de cierre de 6 sub-cuencas definidas dentro dela Cuenca del Plata a través de un análisis espectral realizado en el marco MEM (en inglés, Maximum Entropy Method). Finalmente se propuso evaluar en qué medida la variabilidadde la precipitación permitía explicar la variabilidad de los caudales. Para este propósito sediseñaron dos modelos estadísticos de relación entre el caudal y la precipitación (RRM,rainfall-runoff model) a partir del planteo de balance de agua para escalas temporalesdonde el almacenaje de agua en el suelo es despreciable. A partir de la regresión linealentre la información histórica de la precipitación caída en cada sub-cuenca y los caudalesen los puntos de cierre correspondientes, se dedujeron los hidrogramas unitarios en cadacaso para estudiar el retardo de los caudales y se compararon los espectroscorrespondientes a los caudales simulados y observados. Finalmente, laevapotranspiración se estimó a través de diversas parametrizaciones propuestas en laliteratura, entre ellas una que considera el efecto de la vegetación con el objetivo de estimar las consecuencias de los cambios en el uso de suelo sobre los caudales.