impacto del cambio climÁtico en recurso hÍdrico … · •influencia en la producción...
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IMPACTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN RECURSO HÍDRICO DEL TERRITORIO
COLOMBIANO
Juan Carlos Alarcón Hincapié 1
1 Profesor Asociado, Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Ingeniería Ambiental;Bogotá D.C. COLOMBIA,
Proyecto COLCIENCIAS «Análisis de procesos regionales que acentúan o suavizan la señal global del calentamiento y el Cambio Climático sobre el territorio colombiano»
Grupo de investigación: Clima Tiempo y Sociedad. Universidad Nacional de Colombia.
CLIMA Y SOCIEDAD
•El clima es un factor que influye demanera directa en las actividadesque desarrollamos sobre el territorio.
•Define las condiciones ecológicasdonde desarrollamos las actividadespero también es un factorcondicionante de dichas actividades.
• Efecto directo en los ecosistemas
•Influencia en la producción agropecuaria y en la disponibilidad de agua para lapoblación, el clima influye directamente en la seguridad alimentaria
• Determina las condiciones que afectan la salud humana o favorecen la anormalproliferación de plagas y vectores de enfermedades humanas
• Regulación de la frecuencia de fenómenos meteorológicos y climáticos extremospropician situaciones de desastre.
El clima en Colombia
Localización en la zona tropical y,mayormente, en la franja ecuatorial.
Ubicación en la región de la Zona deConfluencia Intertropical.
La interacción de circulaciónatmosférica y la compleja orografíagenera diversidad de condiciones detiempo y clima.
La orografía y la altitud sobre el niveldel mar de diversos lugares generazonificación climática altitudinal.
Factores físico-geográficos que determinan el tiempo atmosférico y el clima sobre el territorio colombiano
TEMPERATURA MEDIA DEL AIRE
PRECIPITACION
Gran parte del territorio (aproximadamente el 70%) estacubierto por temperaturas medias anuales entre 24 y28ºC. Las mayores variaciones de temperatura seobservan en la región Andina. Se destaca el núcleocaluroso en la región Caribe y en el Valle del ríoMagdalena.El comportamiento de la temperatura durante el año esestacional, aunque la fluctuación no es marcada(alrededor de 2ºC). La diferencia entre la máxima ymínima temperatura del día (amplitud diaria) enpromedio puede alcanzar los 10ºC. Tiende a ser mayor amayores altitudes.
La compleja orografía orienta la distribución de laprecipitación sobre el territorio. Se destacan las zonasmuy lluviosas (Región Pacífica, piedemonte amazónico yllanero) y secas (Península de la Guajira; algunos sectoresen los valles interandinos).La precipitación mensual esta controlada por la ZCIT y porla interacción de la circulación con la orografía. Debido aesto dentro del territorio colombiano se destacan regionescon bimodalidad (dos temporadas lluviosas y dos secas),monomodalidad (una temporada lluviosa) ycuasimonomodalidad (una temporada lluviosa con unperíodo de ligero descenso de las lluvias)
DISTRIBUCION ESPACIAL CICLO ANUAL
DISTRIBUCION ESPACIAL CICLO ANUAL
En regiones como la Amazonía y la Orinoquía el clima limita el desarrollo dela agricultura por las condiciones de alta humedad.
El mayor porcentaje de territorio con condición adecuada se presenta en laregión Andina (el 25% de la región) y en la región Caribe (15%).
La condición seca predomina en la región Caribe. En la Península de LaGuajira el potencial climático para la agricultura es extremadamentelimitado por los altos déficit de humedad en el suelo.
El umbral de confort (categorías cálido, bienestar y algo frío), dentro delcual se dispone de relativa comodidad desde el punto de vista climático,ocupa un alto porcentaje ( 30%) del territorio y cubre prácticamente laregión Andina. Es allí donde está asentada la mayoría de la población y sedesarrolla gran parte de la actividad económica nacional.Las condiciones calurosas ocupan un porcentaje considerable de las áreasplanas de las regiones Amazonía, Orinoquía, Caribe y Pacífica, así como losvalles interandinos del país. No obstante, la población expuesta a estacondición es menor que la asentada en las condiciones de confort climático.
APTITUD CLIMÁTICA PARA LA AGRICULTURA EN COLOMBIA
EL CONFORT CLIMÁTICO EN COLOMBIA
Cambio climáticoModificara la temperatura media del aire, la precipitación
promedio anual, la humedad relativa y la escorrentía,por tanto afectara el patrón de los fenómenosmeteorológicos extremos que recurrentemente generandesastres en una región impactando directamente losecosistemas, la salud humana y la disponibilidad deagua entre lo mas importantes.
Evidencias de cambio climático en ColombiaISLA DEL SANTUARIO +0.11°/10años
Media 14.38°
y = 0.0009x + 14.153
13
14
15
16
17
60
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98
Comportamiento del nivel del mar en Colombia.
Estacion: Buenaventura.
1,70
1,80
1,90
2,00
2,10
2,20
2,30
2,40
2,50
61,0
1
63,0
1
65,0
1
67,0
1
69,0
1
71,0
1
73,0
1
75,0
1
77,0
1
79,0
1
81,0
1
83,0
1
85,0
1
87,0
1
89,0
1 años
metros
APTO VASQUEZ COBO +32.08Media 265.13mm
y = 0.3082x + 222.44
0
100
200
300
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En la segunda mitad del siglo XX han ocurrido cambios en variablesclimatológicas y otros indicadores lo que evidencia un cambio climáticoque se resume en lo siguiente:
La temperatura media anual del aire se ha venido incrementando a unritmo medio de 0.1-0.2°C por decenio;
La precipitación anual ha presentado cambios (aumento en algunasregiones; disminución en otras) a lo largo del país, en un rango que oscilaentre el –4 y el +6 % por decenio;
Retroceso de los glaciares de montaña;
Cambios (aumento/disminución) en los caudales de los ríos;
Disminución de los niveles de lagos y lagunas; desaparición de lagunas
El nivel medio del mar se ha incrementado a razón de 3-5 milímetros alaño.
RETROCESO DE LOS GLACIARESÁrea glaciar del volcán nevado Santa Isabel en 1959(izquierda) y 1996 (derecha) según imágenes tomadaspor el Instituto Geográfico Agustín Codazzi y por elInstituto de Hidrología, Meteorología y EstudiosAmbientales (IDEAM, 1998).
TENDENCIA DE LA TEMPERATURA MEDIA MENSUAL DEL AIRE
TENDENCIA DEL NIVEL MEDIO DEL MAR
OBONUCO -18.5%Media 66.49mm
y = -0.0344x + 72.67
0
50
100
150
200
250
61
62
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90
TENDENCIAS DE LA PRECIPITACION MENSUAL
1. Alta Guajira
2. S. Nevada de S.Marta y C. del Cesar
3. Litoral Central
4. Bajo Magdalena
5. Sinu, San Jorge, Bajo Nechi, Uraba
6. Pacifico Norte y Central
7. Pacifico Sur
8. Montaña Nariñense
9. Alto Cauca
10. Medio Cauca y Alto Nechi
11. Alto Magdalena
12. Medio Magdalena
13. Sabana de Bogotá
14. Rio Sogamoso
15. Catatumbo
16. Rio Arauca y C. Media del Meta
17. Piedemonte Llanero
18. Orinoquia Oriental
19. Orinoquia Central
20. Suroriente Amazónica
21. Amazonia Central
22. Piedemonte Amazónico
23. Alto Patia
24. San Andrés y Providencia
Tendencias históricas de la temperatura media del aire (período 1971-2000) por regiones de Colombia
MANAURE
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
60 61 63 65 67 69 71 72 74 76 78 80 82 83 85 87 89 91 93 94 96
SESQUICENTENARIO
25
26
26
27
27
28
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29
29
30
30
61 62 64 66 68 70 72 73 75 77 79 81 83 84 86 88 90 92 94 95 97
APTO RAFAEL NUÑUZ
25
26
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28
29
30
60 61 63 65 67 69 71 72 74 76 78 80 82 83 85 87 89 91 93 94 96 98
JULIO FERNANDEZ
18
19
20
21
22
60 61 63 65 67 69 71 72 74 76 78 80 82 83 85 87 89 91 93 94 96
OSPINA PEREZ
17
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60 61 63 65 67 69 71 72 74 76 78 80 82 83 85 87 89 91 93 94 96 98
APTO BENITO SALAS
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30
31
64 65 67 69 70 72 74 75 77 79 80 82 84 85 87 89 90 92 94 95 97
ISLA DEL SANTUARIO
13
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16
17
60 61 63 65 67 69 71 72 74 76 78 80 82 83 85 87 89 91 93 94 96 98
APTO ARAUCA
24
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27
28
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30
64 65 67 69 70 72 74 75 77 79 80 82 84 85 87 89 90 92 94 95 97
LAS GAVIOTAS
23
24
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26
27
28
29
30
67 69 70 72 73 75 76 78 79 81 82 84 85 87 88 90 91 93 94 96 97
APTO VASQUEZ COBO
23
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25
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27
28
74 75 76 77 78 79 81 82 83 84 85 86 88 89 90 91 92 93 95 96 97
APTO OTU
22
23
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25
26
27
61 62 64 66 68 70 72 73 75 77 79 81 83 84 86 88 90 92 94 95 97
Tendencias nacionales de la precipitación
Las tendencias de la precipitaciónen el territorio colombiano sonvariadas.
En general se ha identificado unatendencia a la disminución en laregión Caribe, en la Pacífica y enel sur de la región Andina. en lospidemontes amazónico yorinoquense, y un incremento dela precipitación en el altiplanocundiboyacense.
MANAURE -54.7% Media 36.13mm
y = -0.0549x + 46.039
0
50
100
150
200
250
300
350
400
61 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 85 87 89
TURIPANA +15.78% Media 100.48mm
y = 0.0591x + 91.262
0
50
100
150
200
250
300
350
400
61
62
65
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78
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82
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85
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ISLA DEL SANTUARIO +24.6%Media 86.78mm
y = 0.0644x + 76.096
0
50
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150
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250
300
350
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64
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77
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82
84
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90
OBONUCO -18.5%Media 66.49mm
y = -0.0344x + 72.67
0
50
100
150
200
250
61
62
64
66
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69
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73
75
76
78
80
82
83
85
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90
APTO VASQUEZ COBO +32.08Media 265.13mm
y = 0.3082x + 222.44
0
100
200
300
400
500
600
700
800
68
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70
72
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76
77
79
80
82
83
85
86
87
89
90
LAS GAVIOTAS +13.01%Media 221.87mm
y = 0.1031x + 207.39
0
100
200
300
400
500
600
700
67
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76
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79
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81
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Que hacer frente al Cambio Climático
Incidencia del clima en algunos de los aspectos del territorio que deberían incluirse en los modelos de Planificación Territorial a ser usados como herramienta para la adaptación al cambio climático.
PLANIFICACIONTERRITORIAL
Materiales y métodos
El estudio se realizó en dos fases
1) La modelación espacial actual de la oferta hídrica naturaldisponible y de sus indicadores asociados en Colombia (ESC eIA) con una base climática 1971-2000
2) La modelación espacial futura de la oferta hídrica naturaldisponible considerando los periodos entre los años 2011-2040 y 2070-2100, bajo los escenarios de cambio climático A2y B2 por IPCC (2007).
Según ENA 2104 (Ideam)
El Balance hídrico expresa la igualdad entre los aportes de agua que entran a un sistema hidrográfico determinado y la cantidad de agua que sale del sistema, considerando las variaciones internas en el almacenamiento de humedad ocurridas durante el periodo de tiempo determinado.
ESC = P − ETR
ESC- Escorrentía hídrica superficial (mm); P- Precipitación (mm); ETR- Evapotranspiración real (mm).
ETR = P/(0.9+(P²/L²))0.5
L = 300+25*T+0.005T³
ETR- evapotranspiración real (mm) según Turc (1955); ETP- evapotranspiración potencial (mm); P- precipitación (mm); L- factor heliotérmico; T- temperatura (ºC)
Indice de Aridez: indicador del régimen natural que permite analizar el régimen hídrico y ha sido definido como una característica del clima que muestra, de manera cualitativa, los lugares con excedentes y déficit de agua.
Ia = ( ETP - ETR ) / ETPIa = Índice de Aridez; ETP = Evapotranspiración Potencial; ETR = Evapotranspiración Real
ETP = 12 *16 *(10 * [to] / [i]) [a]
to = Temperatura promedio anual
a = 0.000000675* ([i] 3) - 0.0000771* ([i] 2) + 0.0179* [i] + 0.49239
i = (( [to]/5) 1.514)*12
ETR = [precipitación] /Sqr ( 0.9+( [precipitacion] 2/(300+25* [temperatura] + 0.05* [temperatura])2))
ResultadosTemperatura media anual
REGION GRADIENTE
1. ALTA GUAJIRA 0.060
2. SIERRA NEVADA DE SANTA MARTA Y CUENCA DEL
CESAR 0.057
3. LITORAL CENTRAL 0.057
4. BAJO MAGDALENA 0.050
5. SINU- SAN JORGE- BAJO NECHI- URABA 0.050
6. PACIFICO NORTE Y CENTRAL 0.049
7. PACIFICO SUR 0.049
8. MONTAÑA NARIÑIENSE 0.057
9. ALTO CAUCA 0.057
10. MEDIO CAUCA Y ALTO NECHI 0.052
11. ALTO MAGDALENA 0.057
12. MEDIO MAGDALENA 0.057
13. SABANA DE BOGOTA 0.055
14. RIO SOGAMOSO 0.055
15. CATATUMBO 0.052
16. RIO ARAUCA Y CUENCA MEDIA DEL META 0.058
17. PIEDEMONTE LLANERO 0.053
18. ORONOQUIA ORIENTAL 0.057
19. ORINOQUIA CENTRAL 0.055
20. SURORIENTE AMAZONICO 0.055
21. AMAZONIA CENTRAL 0.053
22. PIEDEMONTE AMAZONICO 0.051
23. ALTO PATIA 0.057
24. SAN ANDRES Y PROVIDENCIA 0.058
ΩT = T max –T min / h max – h min
Temperatura media anual
Tx = T estación – (ΩT * ( h pixel x – h estación))
Representación mas exacta por: las variaciones locales por efecto la topografía y por el efecto de barlovento y sotavento.
Temperatura media del aire
Precipitación media anual
Tropical Rainfall Meassurement Mission(TRMM)
Recursos Hídricos
3.1 Escorrentía futura
3.2 Índice de Aridez
Conclusiones
• El país ha producido múltiples estudios que hanpermitido mejorar el conocimiento de susrecursos hídricos y los posibles impactos, de lamisma manera, se hace necesaria la producciónde información más regional detallada y verazpara apoyar los procesos de toma de decisionessobre el recurso hídrico del país, así, la presenteinvestigación suministra información con altonivel de detalle acerca de las posiblesmodificaciones y/o alteraciones que según losmodelos utilizados sufriría el recurso hídrico delpaís.
• Los resultados encontrados con los 2 escenariosusados (A2 y B2) concuerdan en gran medida conlas tendencias planetarias esperadas: Colombiaes un país altamente vulnerable a los posiblesimpactos del cambio climático y el régimenhidrológico del país se podría ver altamenteafectado en términos de escorrentía promediohasta en un 11% de la condición actual, lareducción más drástica se podría dar en elescenario B2 para mediados de siglo hasta en un19% respecto a la actualidad.
• Con relación a las condiciones de aridez según estamodelación el país pasaría de una índice de aridezmoderada y con excedentes de agua a una condicióndeficitaria de agua, esto para el escenario A2 a finales desiglo, seria el más agresivo; los otros escenarios dejaríanal país en una condición moderada a deficitaria de agua,siendo de todas maneras una condición desfavorable conrelación a los promedios actuales,
• Los territorios con moderados, excedentes y altosexcedentes de agua en los escenarios modelados tiendena la baja, mientas que las áreas con condicionesmoderadas, deficitarias y altamente deficitarias de aguatienden a incrementarse en todo el territoriocolombiano, situación muy compleja, debido a laestrecha relación entre los recursos hídricos y lasactividades socioeconómicas del país.
• Los resultados encontrados en esta investigaciónsugieren que el cambio climático, podría generarefectos negativos sobre los recursos hídricos en elterritorio nacional, así, el reconocimiento espaciotemporal de dichos impactos será de vitalimportancia en aras de generar políticas quepermitan dar respuestas inmediatas a las posiblesafectaciones del recurso y deben servir de basepara una correcta gestión y uso del agua y unadecuado modelo de ocupación del territorio.
Muchas Gracias