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VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
SUBTERRÁNEA BAJO ESCENARIOS DE CAMBIO CLIMÁTICO
ALBORNOZ EUAN BETH SUA IZTACCIHUATL, GONZALEZ HERRERA ROGER AMILCAR y PACHECO ÁVILA JULIA GUADALUPE. Sureste, Universidad del Caribe, Cancún Quintana Roo.
16 de Octubre del 2015.
INTRODUCCIÓN
El agua subterránea es un importante recurso y principal fuente de agua potable alrededor del mundo.
• Los acuíferos experimentan amenazas de contaminación debido a la urbanización, desarrollo industrial y las actividades agrícolas y mineras.
Asimismo el cambio climático puede tener impactos relevantes en las aguas subterráneas a través de las modificaciones en el ciclo hidrológico.
• El aumento de temperatura, la variación en precipitación y evapotranspiración vinculadas al calentamiento global pueden agravar la presión humana debido a la extracción insostenible del agua, la irrigación, el cambio de uso del suelo y la urbanización.
Es importante incluir en las estrategias de protección y gestión del agua subterránea los efectos del cambio climático con el fin de obtener proyecciones fiables del riesgo a la contaminación del agua subterránea.
• La modelación y el mapeo de la vulnerabilidad son considerados como los primeros pasos en la implementación de programas de gestión del agua subterránea.
Los métodos para evaluar la vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea tradicionalmente se implementan en condiciones estáticas.
• Sin embargo, la vulnerabilidad depende de factores s como la profundidad del nivel freático y la recarga que son influenciadas por las variables climáticas.
OBJETIVO
Evaluar la vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea bajo posibles escenarios de cambio climático proyectados para el Estado de Yucatán.
METODOLOGÍA • Área de estudio
El estado de Yucatán con geología de calizas duras con relieve cárstico. Acuífero libre excepto una franja paralela a la costa.
Se implementó una modificación del modelo DRASTIC, el DRSTIL donde se incluye el factor L (uso del suelo) para reflejar los impactos que las diversas actividades que se desarrollan sobre la superficie del suelo tienen sobre la calidad del agua subterránea.
• Fuentes de información
Factor Fuente de datos Ponderación Profundidad del
agua Base de datos de la
CONAGUA, Shape de cuerpos de aguas
superficiales y Modelo de Elevación Digital
(MED) del INEGI
5
Recarga Archivos shapes de la CONABIO
4
Suelo Archivo shape de la CONABIO y Guías de
interpretación edafológica
2
Topografía Modelo de Elevación Digital (MED) del INEGI
1
Impacto de la zona vadosa
Cartas y Descripciones Geológicas y Archivos shape de la SEDUMA
5
Uso de suelo Archivo Shape del INEGI
5
Se usaron los escenarios regionales de cambio climático de 3 Modelos de Circulación
General (MCG):
Ø MPI-ESM-LR (Max-Plank Institute) RCP 2.5, 4.5 y 8.5.
Ø GFDL-CM3 (Geophysical Fluid Dynamics Laboratory) RCP) 2.5,
4.5 y 8.5. Ø HADGEM2-ES (Met Office Hadley) (RCP) 2.5, 4.5, 6.0 y
8.5.
Los horizontes empleados fueron 2015-2039 (25 años) y
2075-2099 (25 años).
• Los escenarios de cambio climático en formato GeoTIFF se descargaron libremente de la página del Atlas Climático Digital de México (ACDM).
De los escenarios se extrajeron los promedios mensuales de temperatura media anual y precipitación anual para calcular la evapotranspiración (ET) y la recarga. La ET y la recarga fueron determinados usando un programa elaborado en lenguaje Fortran que aplica el Método Turc.
El desarrollo de los factores del índice DRSTIL así como la integración del mapa de vulnerabilidad del escenario actual y para los escenarios de cambio climático se realizaron en ArcGIS 10.1.
RESULTADOS • Condiciones actuales de recarga y vulnerabilidad
La recarga varió entre0-574 mm. Existen 3 zonas de alta recarga= Oriente, Noreste y el Poniente.
La vulnerabilidad mínima ocupan 1.23%. La vulnerabilidad baja ocupa 37.95%. La vulnerabilidad moderada
ocupa la mayor extensión con 42.51%. La alta vulnerabilidad ocupa18%. La clasificación Extrema ocupa 0.31%.
• Condiciones de recarga escenarios de cambio climático
La recarga del agua subterránea muestra un comportamiento decreciente para todos los escenarios de CC. Los valores de recarga oscilarían entre 0-200 mm anuales en contraste con las cantidades actuales de recarga cuyo rango se encuentra entre 0 a 491 mm anuales.
*Los mapas de recarga y vulnerabilidad mostrados son solamente los escenarios más extremos.
Las zonas más afectadas son las de mayor recarga presentadas en el mapa de las condiciones actuales de recarga, cuyos valores tendrán un decaimiento hasta del 50%.
Los cambios más extremos de la recarga se proyectan para el RCP 8.5 ya que representa emisiones altas de concentraciones de GEI, disminución de la precipitación mensual en época de lluvias alrededor de los 30 mm/mes. Además supone incrementos de temperatura sobrepasando los 4°C gran parte del año.
• Condiciones de vulnerabilidad del agua subterránea en escenarios de cambio climático
En el horizonte (2075-2099) las áreas de alta vulnerabilidad presentan una disminución de sus superficies observándose la mayor reducción para el RCP 8.5. En este escenario se observan 3 vulnerabilidades (baja. moderada y alta).
Para el escenario GFDL-CM3 (2015-2039) las áreas de alta vulnerabilidad se localizan en las regiones poniente, noroeste, litoral centro, noreste y oriente del Estado.
En el escenario HADGEM2-ESM (2015-2039) se observa una dramática reducción de las zonas de alta vulnerabilidad. Para el horizonte (2075-2099) se hace más evidente la reducción de las áreas de alta vulnerabilidad en todos los reforzamientos radiativos.
En este escenario se presentan 4 clases de vulnerabilidad (mínima, baja, moderada y alta), ocupando la clase de vulnerabilidad mínima una mayor extensión en el RCP 8.5.
En el escenario MPI-ESM-LR (2015-2039) en los diferentes RCP 2.6, 4.5 y 8.5 se presentan 3 clases de vulnerabilidad (baja, moderada y alta). Ocupando una superficie menor la clase de vulnerabilidad alta especialmente en el RCP 8.5.
Para el horizonte (2075-2099) RCP 2.6 se presentan 3 clases de vulnerabilidad (baja, moderada y alta), en los RCP 4.5 y 8.5 se presentan 4 clases de vulnerabilidad (mínima, baja, moderada y alta) ocupando la vulnerabilidad mínima una mayor extensión en el RCP 8.5.
En todos los escenarios la vulnerabilidad moderada presentó la mayor cobertura con aumentos del 25% respecto al escenario actual.
La vulnerabilidad alta presenta reducciones mayores del 20% en todos los escenarios.
La vulnerabilidad extrema presente en el escenario actual no se presenta en los escenarios futuros.
CONCLUSIONES
La modelación de la vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea en escenarios de cambio climático favorecen un aumento de la vulnerabilidad moderada y una reducción de la vulnerabilidad alta.
• Debido a las variaciones futuras de precipitación y temperatura que proyectan una reducción de la recarga en el Estado de Yucatán.
Los escenarios de vulnerabilidad presentados representan una primera aproximación de cómo los cambios futuros de los diferentes factores que componen la vulnerabilidad afectan la distribución de la misma.
• Se recomienda que en estudios posteriores se incluyan las variaciones en la profundidad del agua subterránea dada por los niveles freáticos y los cambios en el uso del suelo.
