KLIMATEK. EGHILUR Vulnerabilidad hídrica: de las tendencias del pasado reciente a las del futuro
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Los escenarios climáticos, para distintos horizontes temporales a lo largo del siglo XXI, que se derivan de los Modelos de Circulación General son bastante variables de un modelo a otro, pero es mucho mayor la variabilidad cuando nos referimos a los «escenarios hidrológicos», es decir, los regímenes hídricos esperables en los ríos (considerando no sólo caudales medios, de interés en la gestión de recursos —embalses, por ejemplo—, sino también bajos —condicionantes básicos del buen estado ecológico de las masas de agua— y altos —ligados a riesgo de avenidas—), ya que a la propia incertidumbre de los modelos climáticos hay que añadirle la de los modelos hidrológicos utilizados en la simulación/predicción.
Resulta necesario que esa simulación se realice desde una visión CUENCA del río, más allá de la visión CAUCE. En la visión CUENCA juega un papel esencial el uso de los suelos (ocupación del territorio), ya que el régimen futuro de caudales en los ríos no sólo será consecuencia del cambio climático (precipitaciones y temperaturas), sino que lo será también del cambio en los usos del suelo, tanto los derivados de la propia adaptación de la vegetación a cambios en el clima como los derivados de las decisiones hoy tomadas en la ordenación del territorio.
Con esta perspectiva, el objetivo del proyecto realizado ha sido ir dando respuesta, con las incertidumbres inherentes, a dos preguntas de enfoque temporal: ¿de dónde venimos?, ¿hacia dónde parece que vamos?, claves para el conocimiento en el que deben sustentarse las medidas de Adaptación. Se pretende aportar conocimiento sobre las tendencias pasadas, derivadas del análisis de las series de caudal observadas, a escala regional, en el Golfo de Bizkaia, bajo la premisa de que a corto plazo van a tener mayor incidencia las tendencias del pasado reciente, y sobre las tendencias previsibles futuras, simuladas, en este caso a una escala más local, la de cuencas concretas de la CAPV consideradas de referencia.
Con la pretensión de obtener una visión regional de las tendencias que vienen observándose en los caudales y de incluir series más largas que las existentes en la CAPV, se ha seleccionado un área de estudio con 164 estaciones con, a priori, un mínimo de 20 años de datos hasta el 30 de septiembre de 2015. Los datos analizados son series de caudales diarios de estaciones de aforo gestionadas por la Diputación Foral de Gipuzkoa (GFA), la de Bizkaia (BFA), la Confederación Hidrográfica del Cantábrico (CHC), la del Ebro (CHE), el Gobierno de Navarra (GN), Iberdrola, el Consorcio de Aguas Bilbao-Bizkaia (CAB) y Eau France (DREAL Aquitaine). En este estudio el interés se ha centrado en los caudales medios y en los bajos. De las 164 iniciales, tras realizar análisis de lagunas, de cambios bruscos y seleccionar los periodos de estudio, se han seleccionado 117 estaciones a analizar en 4 periodos de tiempo: 20 años (desde el año hidrológico 1995-1996 hasta el 2014-2015) con datos de las 117 estaciones, 40 años (desde el 1975-1976 hasta el 2014-2015) con 43 estaciones, 60 años (desde 1955-1956 hasta 2014-2015) con 18 estaciones, 95 años (entre 1920-1921 y 2014-2015) con 3 estaciones.
Posteriormente se generaron series de caudales medios y de duración y severidad de los caudales bajos, a diferentes escalas temporales, para cada una de las longitudes temporales previamente seleccionadas: diaria (365 valores al año), mensual (12 valores al año), estacional (4 valores al año) y anual (un valor por año) y, con el objetivo de detectar cuáles son las épocas del año más sensibles, por estaciones (Invierno: eneromarzo, Primavera: abril-junio, Verano: julio-septiembre, Otoño: octubre-diciembre; 1 dato por año para cada estación), e incluso mes a mes (un valor para cada mes en cada año: serie de enero, de febrero...). Así, para cada una de las 117 series de caudales seleccionadas se han generado 232 tipos de series, un total de 27144 series a las que se ha aplicado el análisis de tendencias. Este análisis se ha realizado mediante el test de Mann-Kendall, una vez eliminar el efecto de la autocorrelación. De este test se han extraído el signo (positivo, de incremento, o negativo, de descenso) y la significancia de la tendencia, la cual siguiendo los criterios del IPCC se ha expresado como probabilidad de ocurrencia, considerando ciertas aquéllas tendencias con una probabilidad de ocurrencia mayor al 66%.
El estudio de tendencias futuras se centra en dos subcuencas de la cuenca del Zadorra, concretamente las de Otxandio y Audikana, de una extensión aproximada de 36 y 82 km2, respectivamente, cuencas de cabecera de los embalses Urrunaga y Ulibarri-Ganboa. Para realizar la simulación de las proyecciones hidrológicas se ha utilizado el código numérico SWAT (Soil and Water Assessment Tool). A partir del modelo digital de elevaciones (LIDAR; www.geo.euskadi.eus) y el punto de salida elegido por el usuario, SWAT delimita la cuenca y genera la red de drenaje. Posteriormente, crea el mapa de pendientes, y solapándolo con los mapas de usos del suelo (Unión Europea CORINE; 1:100.000) y el edafológico (elaborado a través de la metodología de la erosión hídrica laminar; Gobierno Vasco, 2005) se crean las unidades espaciales con una respuesta hidrológica similar (Unidad de Respuesta Hidrológica; HRU), siendo ésta la unidad de división espacial de mayor resolución en SWAT.
Una vez realizada la discretización espacial, se han introducido los datos climáticos históricos (precipitación y temperatura máxima y mínima a escala diaria) en el código SWAT y se ha procedido a su calibración (1987- 1994) y validación (2005-2015) mediante la comparación de los caudales simulados y los realmente medidos en las estaciones de aforo de Otxandio y Audikana. Con el código numérico calibrado y validado es posible realizar cambios en el modelo, como introducir nuevos datos meteorológicos (proyecciones climáticas) o modificar los usos del suelo.
Así, con el objetivo de evaluar el impacto del cambio climático en los caudales de estas dos cuencas se han simulado con SWAT las proyecciones hidrológicas para 16 proyecciones climáticas proporcionadas por AEMET (combinación de distintos Modelos Generales de Circulación, con distintos métodos de downscaling, y para diferentes escenarios de emisiones: RCP 4.5 y 8.5). Las proyecciones se han realizado para tres horizontes temporales: 2011-2040 (2030), 2041- 2070 (2060) y 2071-2100 (2090) y se han estudiado las tendencias que pueden existir en los caudales medios (Qm) y en la duración y la severidad de los caudales bajos. Además, debido a que el uso del suelo tiene un importante efecto sobre la hidrología, en este trabajo se realiza una primera aproximación a los efectos de los usos del suelo en los caudales de las sub-cuencas de Otxandio y Audikana. Para ello, se han planteado tres escenarios de cambio posible en cada sub-cuenca, desde los más agrícolas a otros más forestales.
En los últimos 60 años (1955/1956 a 2014/2015) se observa una homogeneidad temporal en el comportamiento de los caudales, habiéndose dado una evidente tendencia descendente de los caudales medios y un aumento de la duración y severidad de los bajos, generalizable espacialmente. La tendencia anual resultante, es igual a la mencionada a escala estacional, y está condicionada, sobre todo, por las tendencias de Primavera y Verano. Sin embargo, para los últimos 20 años (1995/1996 a 2014/2015) se observa una situación de heterogeneidad temporal. Se constata una tendencia al aumento de los caudales medios en Invierno y Primavera, y que el Verano se prolonga hacia el Otoño, con disminución de los caudales medios y aumento de la duración y severidad de los bajos. Esta combinación conlleva un reparto más desigual de caudales a lo largo del año. Los resultados muestran en ambos horizontes temporales una homogeneidad espacial que debe entenderse como la consecuencia de una causa regional, climática. Además, son coherentes, hasta cierto punto, con estudios a escala Europea.
Al intentar responder a la segunda de las preguntas, ¿hacia dónde parece que vamos?, es necesario tener en cuenta que los resultados obtenidos están sujetos a numerosas fuentes de incertidumbre.
Aún y todo, se deduce que, el caudal descenderá progresivamente a lo largo del siglo XXI, en todas las estaciones del año y a escala anual. Esta tendencia es más evidente en Audikana (de clima más mediterráneo) que en Otxandio. En ambas, la estación que presenta la mayor disminución de caudal es Otoño, y la menor, Invierno. Esta tendencia a la baja también se detecta, a nivel Europeo, en la región atlántica de Francia y la Península Ibérica. Además de observarse una alta probabilidad de descenso de los caudales medios, también es muy probable la futura tendencia al aumento de la duración y severidad de los caudales bajos a escala anual. Estas tendencias al aumento son muy claras en Primavera, y en Verano y Otoño para el RCP 8.5 (escenario de altas emisiones).
De forma preliminar se ha evidenciado la importancia hidrológica de los usos del suelo, especialmente a escala estacional, afectando sobre todo a los caudales bajos (Verano-Otoño). Vistas las predicciones futuras, esto tiene una gran importancia desde el punto de vista de la gestión hidrológica y la propia del territorio, debiéndose considerar la planificación territorial como parte de la hidrológica.
Tanto en las series de caudal históricas más largas (60 años; entre 1955-1956 y 2014-2015), como en las series de caudal simuladas a partir de las proyecciones climáticas (2011-2100), resulta clara la tendencia a la disminución de los caudales medios y al aumento de la duración del periodo de aguas bajas, tanto a escala estacional como a escala anual, aunque la escala espacial de cada uno de estos dos enfoques es totalmente diferente, regional, la primera y, de cuenca, la segunda. Además, la tendencia positiva observada en los caudales, a nivel regional, en Invierno y Primavera en el último periodo de tiempo de los datos históricos (20 años, 1995-2015) tiene cierta continuación, en las cuencas de Otxandio y Audikana, en el más corto de los horizontes considerados para el siglo XXI (el periodo 2011-2040). Este hecho es indicativo de la existencia de periodos, de menor duración, con tendencias diferentes a las proyectadas para mayores periodos de tiempo. En cualquier caso, son las tendencias más próximas en el tiempo las que deben considerarse en la planificación hidrológica a cortomedio plazo. Invierno y Primavera son las estaciones que presentan mayor incertidumbre.
Los resultados obtenidos, tanto a escala espacial regional, como a escala de cuenca, refuerzan la importancia de abordar los estudios de impactos hidrológicos del cambio climático (y de usos del suelo) a escalas más finas que la anual (estacional, mensual), y con perspectiva temporal amplia.
