Análisis de los impactos del cambio de uso de suelo y el cambio climático sobre la disponibilidad del agua en la cuenca alta del río Paute

Las variaciones climáticas relacionadas al cambio climático (CC) y la dinámica del cambio de cobertura/uso del suelo (CCUS) pueden modificar los regímenes hidrológicos y la disponibilidad de agua. Ambos factores se hacen presentes en la cuenca del río Paute; por ello, la importancia de estudiar la influencia individual y combinada de estos dos factores. El presente estudio analizó la disponibilidad hídrica en las subcuencas de los ríos Tomebamba, Yanuncay y Tarqui que forman parte de la cuenca alta del río Paute; para lo cual se calibró y validó un modelo hidrológico de base física (SWAT) en el periodo 2015 – 2021, para una posterior proyección hasta mediados del siglo XXI, aplicando proyecciones de escenarios RCP4.5 y RCP8.5 obtenidos de 4 GCM de la base de datos del proyecto CMIP5, y proyecciones de CCUS bajo un escenario tendencial, empleando una metodología de Pesos de Evidencia y Autómatas Celulares mediante Dinamica EGO. En la configuración del modelo hidrológico se ocuparon 5 estaciones meteorológicas y 3 estaciones hidrológicas pertenecientes a ETAPA, en las que se aplicó un control de calidad. El modelo hidrológico fue evaluado aplicando estadísticos de precisión (NSE, R2, PBIAS y RSR), presentando satisfactorios resultados y una adecuada representación de la hidrología de la zona de estudio. Los resultados de la proyección de CUSS mostraron una disminución de zonas de páramo y bosque por un aumento de áreas antrópicas y agropecuarias focalizadas en áreas de menor altitud y cercanas a centros poblados. Por otra parte, el análisis de la proyección de CC, presentaron un aumento en las intensidades de precipitación y aumentos de temperatura, en todos los escenarios. En cuanto a las proyecciones de disponibilidad hídrica, el análisis combinado de los escenarios de CC y CCUS indicaron un aumento en el volumen de agua entrante al sistema hidrográfico y en el rendimiento de agua. Mostrando una mayor influencia ante el CC que al factor de CCUS. La presente investigación permitió evaluar los cambios en la disponibilidad del agua por los efectos del CC y la dinámica del CCUS. Este conocimiento podría aportar información a los agentes tomadores de decisiones para la gestión de control, regulación y protección del recurso hídrico.

Climate variations related to climate change (CC) and the dynamics of land cover/land use change (CCUS) can modify hydrological regimes and water availability. Both factors are present in the Paute river basin; hence, the importance of studying the individual and combined influence of these two factors. The present study analyzed water availability in the sub-basins of the Tomebamba, Yanuncay and Tarqui rivers that are part of the upper Paute river basin; for this purpose, a physical-based hydrological model (SWAT) was calibrated and validated for the period 2015 - 2021, for a subsequent projection until the mid-21st century, applying projections of scenarios RCP4. 5 and RCP8.5 scenarios obtained from 4 GCMs of the CMIP5 project database, and CCUS projections under a trend scenario, using a Weights of Evidence methodology, and Cellular Automata through EGO Dynamics. In the configuration of the hydrological model, 5 meteorological stations and 3 hydrological stations belonging to ETAPA were used, in which a quality control. The hydrological model was evaluated by applying precision statistics (NSE, R2, PBIAS and RSR), presenting satisfactory results and an adequate representation of the hydrology of the study area. The results of the CUSS projection showed a decrease in moorland and forest areas due to an increase in anthropic and agricultural areas focused on lower altitude areas close to population centers. On the other hand, the analysis of the CC projection showed an increase in precipitation intensities and temperature increases in all scenarios. Regarding water availability projections, the combined analysis of the CC and CCUS scenarios indicated an increase in the volume of water entering the hydrographic system and in water yield. Showing a greater influence to the CC than to the CCUS factor. The present investigation allowed us to evaluate the changes in water availability due to CC effects and CCUS dynamics. This knowledge could provide information to decision makers for the management of control, regulation and protection of water resources.

Ingeniero Ambiental

Cuenca