Efectos de Cambio Climático Sobre Páramos en la Región de Piura:

Planeación de Recursos Hídricos y Toma de Decisiones Mediante el Uso del Marco

XLRM y el Modelo WEAP

Francisco Flores-Lopez, Ph.D.Laura Forni, M.Sc.

Hans Segura, B.Sc.David R. Purkey, Ph.D.Marisa Escobar, Ph.D.

Water Resources Group – SEI US Center Lima, Peru Octubre 30, 2012

Objetivo de la Metodología XLRM: Proponer un marco de análisis para informar la herramienta de modelación para apoyo a la toma de decisiones

Objetivo de Modelo WEAP: Apoyar la planeación de los recursos hídricos y la toma de decisiones en la fase de incertidumbres relacionadas con cambio climático y otros factores

Zona de Estudio

Provincia: Piura, PerúSubcuencas: Río Quiroz (5) and Río Chipillico (3)Área: 4,280 Km2

Fuente: Consorcio ATA-UNP-UNL, 2005

Investigación

Preparación

Proceso Analítico y de Capacitación

Mapa de Actores:

Organizaciones clave

XLRM:Formulación del problema

WEAP:Construcción

Modelo

Ensamble:Automatización

corridas

Tableau:Visualización de medidas

TDR:Toma de

decisiones

Clima:Escenarios

futuros

• AAA-Jequetepeque- Zarumilla• Asociación Técnica de Forestal y de Fauna Silvestre (ATFFS- Piura)• Autoridad Administrativa de Agua (AAA)• CONDESAN

ACTORES • Consorcio Inclam-AlternativaCLAVE: • Gerencia Regional de Recursos Naturales y

Gestión del Medio Ambiente (GRRNGMA)• Instituto de Montaña (ITM)• Junta de Usuarios de San Lorenzo (JUSAL)• Naturaleza y Cultura Internacional (NCI)• Municipalidad de Pacaipampa• Proyecto de Modernización de los Recursos

Hídricos Chira-Piura (PMGRH Chira-Piura)• Servicio Nacional de áreas Protegidas por El Estado (SERNAMP)

“XLRM*” Marco Analítico de Definición de la Problemática y de la

Evaluación de OpcionesFactores de Incertidumbre (X) y Escenarios

Estrategias de Gestión (L) y Paquetes de Respuesta

Factores inciertos que se salen del control de los administradores del recurso hídrico y de los usuarios de agua – es la base para formular «Escenarios»

Opciones y estrategias para gestión del recurso hídrico:- Plan de gestión actual- Estrategias de gestión potenciales

Modelos (R) Medidas de Desempeño (M)Modelo(s) para estimar las medidas o indicadores (M) en función de las estrategias (L) y bajo escenarios específicos (X)

Resultados de interés – «Criterios de Evaluación» para evaluar los beneficios para los usuarios

*: Lemper et al., 2003. Shaping the Next OneHundred Years. RAND. Santa Monica, CA 187

X: definición de incertidumbres con base en varios puntos de vista• Inherente aleatoriedad de la naturaleza:

– i.e. dinámica hidrológica en cuencas clave• Diversidad de valores:

– i.e. perspectivas diferentes en cómo el crecimiento urbano debe suceder (extenso, concentrado)

• Variabilidad en comportamiento:– i.e. patrones variables de uso de agua entre diferentes grupos y en el

tiempo• Variabilidad social

– i.e. niveles de cooperación variable entre jurisdicciones traslapadas• Sorpresas tecnológicas:

– i.e. innovación que pueda cambiar cómo se maneja el agua

L: 5 capitales de medios de vida (livelihoods)

• Como aplican a Piura• Evaluación del estatus de los 5

capitales respecto a los diferentes actores:– identificar acceso a los capitales– imaginar las estrategias que pueden

mejorar las condiciones– medir las mejoras de las estrategias

Natural

• Bosque• Suelos• Agua• Aire• Biodiversidad

Social Institucional

• Participación• Políticas • Economía• Cultura/tradición

Financiero• Ahorros • Crédito

FísicoTecnología

• Caminos• Estructuras• Maquinaria• Cultivos/ganado

Humano • Conocimiento• Capacidades• Influencia

M: Servicios ecosistémicos ¿Cuáles son los Beneficios de Agua?

De baseFunciones naturales necesarias para todos servicios

SuministroAsociado con el

beneficio de usar el agua

RegulaciónBeneficios de flujos que permiten el uso de agua

CulturalesBeneficios no materiales

flujos del ciclo hidrológico: lluvia, escorrentía, recarga de acuíferos, ET

alimentos, agua potable, paisaje urbano, uso industrial

Páramos, humedales, glaciares, e infraestructura

construida

espirituales, estéticos, recreación, generación de

conocimiento

Incertidumbres (X)Factores de Incertidumbre (X) y Escenarios Estrategias y Opciones de Adaptación

(L)- Cuáles son los factores de incertidumbre que

están por fuera del control de quienes manejan el agua, pero que pueden afectar la gestión del agua?

- Cuáles es la gama de condiciones plausibles de cada incertidumbre?

- Qué información es necesaria para definir los escenarios específicos dentro de esta gama?

- Quién tiene y va a suministrar la información?- Qué gestión se debe hacer para obtener la

información?- Quién se encargará de recoger esta

información?Modelos (R) Medidas de Desempeño(M)

Incertidumbres (X)Factores de Incertidumbre (X) y Escenarios Estrategias y Opciones de

Adaptación (L)- Área de Páramos: Constante a la Fecha Decrece (30%)- Seis Escenarios Potenciales de Clima: Precipitación: +6%, -2% y -6% Temperatura: +1.5 ⁰C y +2.5⁰C- Crecimiento de la Población (0.9% y 2.0%)- Cambio de Cultivos Agrícolas: Mismo Patrón Mismo Patrón e Incremento Superficie Cambio Patrón e Incremento Superficie

Modelos (R) Medidas de Desempeño(M)

Opciones de Gestion (L)Factores de Incertidumbre (X) y

EscenariosEstrategias y Opciones de Adaptación (L)

- Cuál es la línea base de las condiciones actuales pertinentes a la gestión de agua en la región?

- Cuáles son las estrategias disponibles y de interés para mejorar las condiciones sobre la gestión de agua para las comunidades y actores?

- Qué información es necesaria para definir los detalles pertinentes de cada estrategia seleccionada?

- Cómo producir la información sobre cada estrategia?

- Quién esta encargado de producirla?Modelos (R) Medidas de Desempeño (M)

Opciones de Gestion (L)

Factores de Incertidumbre (X) y Escenarios

Estrategias y Opciones de Adaptación (L)

- Base (No cambios)- Reforestación con Especies Nativas Pastizal a Bosque- Mejoramiento de Infraestructura: + Eficiencia de Conducción Canales- Tecnificación del Riego: + Eficiencia de Riego- Construcción de Reservorios Vilcazan (Río Quiroz)

Medidas de Desempeño (M)

Medidas de Desempeño M)Factores de Incertidumbre (X) y Escenarios Estrategias y Opciones de Adaptación (L)

Modelos (R) Medidas de Desempeño (M)

- Cómo evaluar el efecto de las estrategias en los servicios ecosistémicos?- Cuáles son las medidas e indicadores específicos para organizar esta evaluación?- Cuáles son los niveles y valores límites que se quieren lograr?- Qué actores son importantes para determinar cuáles son los niveles apropiados de las medidas y los indicadores?- Cuál es la información necesaria para estimar los indicadores?- Quién tiene la información y quién la va a recopilar?

Medidas de Desempeño M)Factores de Incertidumbre (X) y Escenarios Estrategias y Opciones de Adaptación (L)

Modelos (R) Medidas de Desempeño (M)

- Caudal Base – Páramos- Áreas de Páramos- Volúmenes Transferidos (Quiroz– Chipillico) - Volúmenes Almacenados San Lorenzo- Volúmenes Demandados Zonas Agrícolas- Volúmenes Demandados Uso Rural- Cobertura en Zonas Agrícolas- Cobertura en Uso Rural- Caudal Disponible parte Baja en Ambas Subcuencas (Río Quiroz, Río Chipillico)

- Demandas Aguas Abajo de Subcuencas

Herramientas y Modelos (R)Factores de Incertidumbre (X) y Escenarios Estrategias y Opciones de Adaptación (L)

Modelos (R) Medidas de Desempeño (M)

Area 4,280 km2Catchments -- Páramos 29 (198 km2 [5%]) --Catchments 107 (7 Tipos Cobertura)Sitios de Demandas --Unidades de Riego 5 (27,400 Ha) --Rural 1 (27,000 Habitantes)Infraestructura --Reservorio San Lorenzo 201 mll m3 --Canales 4 (1 Transf. Quiroz-Chipillico)

Ensamble: automatización de corridasFactores de Incertidumbre

(X) y EscenariosEstrategias y Opciones de

Adaptación (L)

Modelos (R) Medidas de Desempeño (M)

Escenarios de Páramo 2Escenarios Climáticos 6Escenarios Crecimiento de Población 2Escenarios de Cambio de Cultivos 3

Total Corridas por Escenarios 72

Estrategias 5

Total de Corridas 360

Número de Corridas

Tableau: Visualización de medidas

Resultados Preliminares

20102011201220132014201520162017201820192020202120222023202420252026202720282029203020312032203320342035203620372038203920402041204220432044204520462047204820492050205120522053205420552056205720582059

Año

0

1

2

3

4

5

6

7

Promedio Anual de Caudales Río Quiroz (m3/s)

Caudal Río Quiroz - Escenarios de Reduccion Gradual Area de Páramos bajo differentes Escenarios de Sensibilidad de Cli-ma (30% en 50 años)

EscAreaParamoSin Reducción

Reducción de 30%

Sensibilidad Clima 3Precipitacion ↑ Temperatura ↑

6% 1.5 C

20102011201220132014201520162017201820192020202120222023202420252026202720282029203020312032203320342035203620372038203920402041204220432044204520462047204820492050205120522053205420552056205720582059

Año

0

1

2

3

4

5

6

7

Promedio Anual de Caudales Río Quiroz (m3/s)

Caudal Río Quiroz - Escenarios de Reduccion Gradual Area de Páramos bajo differentes Escenarios de Sensibilidad de Cli-ma (30% en 50 años)

EscAreaParamoSin Reducción

Reducción de 30%Sensibilidad Clima 6

Precipitacion ↓ Temperatura ↑6% 2.5 C

2011201220132014201520162017201820192020202120222023202420252026202720282029203020312032203320342035203620372038203920402041204220432044204520462047204820492050205120522053205420552056205720582059

Año

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

Promedio Anual de Caudales Río Quiroz (m3/s)

Escenario de Sensibilidad de Clima 3

Escenario de Sensibilidad de Clima 6

Caudal Río Quiroz - Escenarios de Sensibilidad de Clima bajo Escenarios de Reducción de Area de Páramo

Esc. Sensibilidad Clima1

2

3

4

5

6

Reducción de 30% de Área de Páramo

Sensibilidad Clima 3Precipitacion ↑ Temperatura ↑

6% 1.5 C

Sensibilidad Clima 6Precipitacion ↓ Temperatura ↑

6% 2.5 C

20102011201220132014201520162017201820192020202120222023202420252026202720282029203020312032203320342035203620372038203920402041204220432044204520462047204820492050205120522053205420552056205720582059

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

Cambio en el Promedio Anual de Caudales Río Quiroz (m3/s)

-1.340

-0.765

-0.593

-0.497

-0.661

-0.979

-1.239

Reducción deCaudales a

consequenciade Reducción

de Área dePáramo

Río Quiroz - Reducción de Caudales a causa de Reducción de Area de Páramo bajo diferentes Escenarios de Sensibilidad de Clima

Esc. Sensibilidad Clima1

2

3

4

5

6

Sensibilidad Clima 3Precipitacion ↑ Temperatura ↑

6% 1.5 C

20102011201220132014201520162017201820192020202120222023202420252026202720282029203020312032203320342035203620372038203920402041204220432044204520462047204820492050205120522053205420552056205720582059

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

Cambio en el Promedio Anual de Caudales Río Quiroz (m3/s)

-1.167

-0.665

-0.514-0.431

-0.573

-0.855

-1.082

Reducción deCaudales a

consequenciade Reducción

de Área dePáramo

Río Quiroz - Reducción de Caudales a causa de Reducción de Area de Páramo bajo diferentes Escenarios de Sensibilidad de Clima

Esc. Sensibilidad Clima1

2

3

4

5

6

Sensibilidad Clima 6Precipitacion ↓ Temperatura ↑

6% 2.5 C

Investigación

Preparación

Proceso Analítico y de Capacitación

Mapa de Actores:

Organizaciones clave

XLRM:Formulación del problema

WEAP:Construcción

Modelo

Ensamble:Automatización

corridas

Tableau:Visualización de medidas

TDR:Toma de

decisiones

Clima:Escenarios

futuros

Gracias!