Variabilidad del caudal medio anual durante el periodo histórico 1600 - 2000 en la cuenca del Maule, Chile. Uso de información de experimento 3.6 del CMIP5

Abstract

Desde la era preindustrial se han observado aumentos en la concentración de gases de efecto invernadero, factor asociado directamente al cambio climático experimentado en las últimas décadas. A consecuencia de lo anterior, el Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados (CMIP) se ha preocupado de promover el desarrollo de los modelos de circulación general, los cuales entregan las forzantes necesarias para calibrar un modelo hidrológico en el periodo en que existe información observada y proyectar caudales tanto hacia el futuro como el pasado. El objetivo principal de este trabajo es reconstruir el caudal medio anual durante el periodo histórico 1600 2000 en la cuenca del Maule, usando información del experimento 3.6 del CMIP5. Para ello se escogió el modelo de circulación general GISS-E2-R que incluye el experimento antes mencionado y se verificó que éste tuviese la capacidad de replicar la climatología termo-pluviométrica de la zona de estudio durante el periodo de línea base, obteniendo las series de precipitación y temperatura para el intervalo de tiempo 1600 - 2000. Se utilizaron dos modelos WEAP (MPUC y MERIDANUS), calibrados y validados en estudios anteriores a escala mensual en la cuenca del estero Las Garzas, estimándose caudales medios anuales de la temporada 1600 2000 en la subcuenca río Achibueno en La Recova, considerada representativa de la cuenca del Maule. Como resultado de este trabajo se determina la evolución de las forzantes meteorológicas (precipitación y temperatura) a nivel de cuenca en el período 1600 a 2000 y se genera la conexión con los caudales medios anuales obtenidos, determinando que estos se ven principalmente influenciados por las precipitaciones. Se estimó que el caudal máximo anual en río Achibueno en La Recova ocurrió el año 1760 con valores de 104,4 m³/s (MPUC) y 94,2 m³/s (MERIDANUS), siendo el mismo año en que se registra la precipitación máxima anual del periodo estudiado, igual a 4.228,2 mm. Por su parte, el caudal medio anual mínimo según estas simulaciones ocurrió en 1957, cuyas magnitudes son 9,4 m³/s (MPUC) y 8,3 m³/s (MERIDANUS), donde la precipitación para este año se encuentra dentro de las más bajas (280,2 mm). Del análisis cada 100 años se obtuvo que, el siglo XX presenta los valores más bajos de caudal medio anual, reflejado en su media y en los caudales medios anuales asociados a las probabilidades de excedencia de 95, 90 y 85%. El siglo con más periodos secos corresponde al XIX; sin embargo, es el que posee el mayor caudal medio de los 4 siglos analizados. Los caudales medios anuales máximos relacionados al 95 y 90% de probabilidad se habrían producido en el siglo XVII, mientras que el correspondiente al 85% varía de acuerdo al modelo utilizado, el modelo MPUC indica que éste pertenece al siglo XIX y el modelo MERIDANUS que corresponde al XVII. Asimismo se aprecia una concordancia con un estudio basado en anillos de árboles en el 2011, ya que ambas presentan una distribución similar de caudales, donde los valores altos del siglo XX se encuentran por sobre el resto del periodo y en el caso de los caudales más bajos ocurre lo opuesto. Finalmente, de 79 registros históricos asociados a sequías e inundaciones, con el modelo MPUC existen 45 coincidencias, mientras que MERIDANUS entrega mejores resultados al concordar con 53 hechos.