cambios climaticos, glaciares y recursos hίdricos en los andes tropicales dr. robert gallaire...

Cambios Climaticos, Glaciares

y Recursos Hίdricos en los Andes TropicalesDr. Robert GALLAIRE (IRD-GreatIce)

Dr. Bernard POUYAUD (IRD-GreatIce)Ing. Jorge YERREN (Senamhi-DGHRH)

Ing. Marco ZAPATA (Inrena-UGRH)Ing. Abel RODRIGUEZ (Egenor-Duke Energy)

Cordillera Blanca Norte - Spot 5 – 14 de agosto 2003


Recursos de agua y variabilidad

climática :La tierra se calienta


-7,00

-6,50

-6,00

-5,50

-5,00

-4,50

-4,00

-3,50

-3,00

01/0

1/19

48

01/0

1/19

53

01/0

1/19

58

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1/19

63

01/0

1/19

68

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1/19

73

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1/19

78

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1/19

83

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1/19

88

01/0

1/19

93

01/0

1/19

98

01/0

1/20

03

T CordBl-°C 13-T CordBl-°C Linéaire (13-T CordBl-°C)

Evolución de las temperaturas encima de la Cordillera Blanca

(500 mbars – 6000 msem)


(Datos del INRENA-UGRH Huaraz)

AÑO 1947 AÑO 1952

AÑO 1984

AÑO 1999

RETROCESO GLACIAR ARTESONRAJU (1947-1999)

RETROCESO GLACIAR YANAMAREY( Cordillera Blanca-Altitud 4786 msnm.)

AÑO 1982 AÑO 1987

AÑO 1997 AÑO 2003

LAGUNA

LAGUNA

GLACIAR YANAMAREY

CONTROLES DE RETROCESO-AVANCE GLACIAR YANAMAREY

(1948-2003)

1948

2003

Levantamientos

Topográficos

Glaciar Yanamare

y1948-2003

(55 años)

Glaciar Gajap

1948-2003(55 años)

Glaciar Broggi

1948-2003(55 años)

Glaciar Uruashraj

u1948-2003

(55 años)

Glaciar Pastoruri

1980-2003

(23 años)

Acumulado (m)

Hasta 1980

-177.2(32 años)

-108.24(32 años)

-366.0(32 años)

-243.4 (32 años)

-.-

Promedio m/año

Hasta 1980-.-

Acumulado1981-2003(23 años)

-481.22 -402.06 -483.26 -404.90 -440.68

Promediom/año

Hasta 2003

Máximo-38.17(1998)

-21.73 (1982)

-53.18 (1991)

-35.61(1988)

-47.21(1994)

Mínimo-5.13 (1986)

-9.43 (1986)

-0.12 (1976)

-4.94 (2002)

-9.84 (1989)

VARIACION DEL FRENTE DE LOS GLACIARES MONITOREADOS EN LA CORDILLERA BLANCA POR LA UNIDAD DE GLACIOLOGIA Y

RECURSOS HIDRICOS - HUARAZ

(Datos en proceso de análisis y revisión)

-5.53 -3.38 -11.42 -7.60

-20.92 -17.48 -21.01 -17.60 -19.16

Glaciares y Recursos Hídricos de la cuenca del

río Santa

Huascaran, 6765 m

La cuenca del río Santa y sus áreas nevadas

Ubicación de la cuenca del río Santa en el

Perú

Estaciones hidrológicas y pluviometricasde la cuenca del río Santa

18 estaciones hidrológicas« históricas » Electroperu y Senamhi,10 hoy (6 hoy Egenor, 4 estaciones recientes Inrena-Ird)37 pluviometros

Lesc : Lámina Escurrida (en m)

Lesc = Vs / A

Vs : volumen de agua que sale de la

cuenca, A : área de la cuenca

Glacier Arteson

Láminas escurridas mensuales y anuales, en promedio interanual, de las subcuencas del río Santa

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO

RECRETA

QUEROCOCHA

QUITARACSA

PACHACOTO

LA BALSA

OLLEROS

COLCAS

LOS CEDROS

CHANCOS

QUILLCAY

LLANGANUCO

PARON

ARTESONCOCHA

Cuencas glaciares

Cuencas nivopluviales

DH : Déficit Hídrico (en mm)

DH = P – Lesc

P : precipitación promedia sobre la

cuenca Lesc : lámina escurrida

Balance hidrológico con datos cartográficos de 1970

NOMBRE%

Gla Le An Pluie Kr Déficit Fonte

RECRETA 0,021 0,3050 0,609 0,501 0,304

QUEROCOCHA 0,061 0,8222 0,993 0,828 0,171

QUITARACSA 0,092 0,8759 0,999 0,877 0,123

PACHACOTO 0,116 0,6398 0,922 0,694 0,282 1,71

LA BALSA 0,120 0,5918 0,700 0,845 0,108 1,27

OLLEROS 0,162 0,8693 0,979 0,888 0,110 2,78

COLCAS 0,216 0,7720 0,823 0,939 0,051 1,76

QUILLCAY 0,224 0,9053 0,901 1,005 -0,004 2,31

LOS CEDROS 0,334 0,9284 0,857 1,083 -0,071 1,78

CHANCOS 0,370 1,0147 0,881 1,152 -0,134 1,89

LLANGANUCO 0,402 1,0824 0,954 1,135 -0,129 1,95

PARON 0,512 1,2132 0,976 1,243 -0,237 1,89

ARTESONCOCHA 0,833 1,8932 1,016 1,863 -0,877 2,17

R2 = 0,8542

R2 = 0,8531

0,000

0,200

0,400

0,600

0,800

1,000

1,200

1,400

1,600

1,800

2,000

0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000

Porcentage glaciar (%)

Lam

ina

esco

rrid

a (m

)

% Gla 1970 % Gla 1991Linéaire (% Gla 1970) Linéaire (% Gla 1991)

R2 = 0,9668

-1,000

-0,800

-0,600

-0,400

-0,200

0,000

0,200

0,400

0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800 0,900


Déf

icit

de

escu

rrim

ien

to (

m)

Variabilidad interanual de los caudales medios mensuales y anuales, de las cuencas glaciares del río Santa 0

10

20

30

40

50

60

sep

t-53

sep

t-55

sep

t-57

sep

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sep

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sep

t-99

sep

t-01

LlanganucoAcc-mm ParonAcc-mm RecretaAcc-mm ChancosAcc-mm LosCedrosAcc-mm

Láminas escurridas acumuladas de las principales cuencas glaciares del río Santa

Cuencas glaciares

Cuencas nivopluviales

Para facilitar la comparación, los datos son objeto de una “normalización”, es decir transformados en valores normalizados llamados “centrados reducidos”:

Valor centrado reducido = valor mensual – promedio mensual

desviación estándar Para armonizar estos valores y alisar las variaciones observadas de un mes a otro, calculamos para esos datos el promedio alisado, de 3, 5 o 13 meses siguientes, centrado en el mes dado:

Promedio alisado centrado = Σ Val.mens.(n-6 hasta n+6)

13

Este promedio alisado es utilizado para comparar cuencas de diferentes superficies en relación con algunos parámetros climáticos representativos, que son a su vez normalizados.

Caudales escurridos centrados reducidos y temperaturas de la atmósfera al nivel 500 mb, obtenidos del re-análisis del NCEP-NCAR-NOAA

77° 30’ W, 9° 00’ S

Ubicación de las re-análisis de Temperaturas

Ubicación de los puntos donde se calculan las re-análisis de Temperaturas

Estación de Llanganuco


Temperaturas de re-análisis encima de la Cordillera Blanca y caudales escurridos de la cuenca de Llanganuco, en valores centrados reducidos alisados sobre 13 meses

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,51-j

an

v-4

81-j

an

v-4

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01-j

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v-0

11-j

an

v-0

2

13dT-CB-54-97 13dQ-Llang-54-97

Temperatura

Caudal Llanganuco

Ubicación de la antigua estación de Parón


Temperaturas de re-análisis encima de la Cordillera Blanca y caudales escurridos de la cuenca de Parón, en valores centrados reducidos alisados sobre 13 meses

-2

-1

0

1

2

3

4

51-j

an

v-4

81-j

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an

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an

v-0

2

13dQ-Par-54-83 13dT-CB-54-83

Apertura del túnel Parón

Temperatura

Caudal Parón

Glacier du Huayna Potosi, Bolivie

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

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5,00

janv

-73

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-00

janv

-01

janv

-02

dQ-Zongo dT°C 13dQ-Zongo 13T°C

Caudal Zongo Temperatura de reanálisis

Cuenca del glaciar Zongo a 4830 m

Prueba de previsión, para el futuro,

de los recursos hídricos de la cuenca del río SANTA

Pucajirca, 6050 m

Lo que sabemos :

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,51/

1/19

50

1/1/

1955

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1965

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1970

1/1/

1975

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2015

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13dT-CB-48-20 13dF-Llan-53-97 Linéaire (13dF-Llan-53-97) Linéaire (13dT-CB-48-20)

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

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1955

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13dT-CB-48-20 13dF-Llan-53-97 13dT-CB-04-20 Linéaire (13dF-Llan-53-97) Linéaire (13dT-CB-48-20)

...completado por los resultados del« downscalling » del modelo RAMS

Gabriela Rosas del Centro de Predicción Numérica

del Senamhi (Dirección General de Meteorología)

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

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1990

1/1/

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2020

13dT-CB-48-20 13dF-Llan-53-97 13dF-CB-48-20-CALLinéaire (13dF-Llan-53-97) Linéaire (13dT-CB-48-20)

...con el cálculo de los caudales correspondientes

Pucajirca, 6050 m

Cómo hacer un modelo simplede la evolución de los recursos hídricos con el cambio climático ?

Pucajirca, 6050 m

R2 = 0,8542

R2 = 0,8531

0,000

0,200

0,400

0,600

0,800

1,000

1,200

1,400

1,600

1,800

2,000

0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000


Lam

ina e

sco

rrid

a (

m)

% Gla 1970 % Gla 1991Linéaire (% Gla 1970) Linéaire (% Gla 1991)

1) Los recursos hídricos son proporcionales al porcentage glaciar

Pucajirca, 6050 m

Comparacion en valores centrados-reducidos entre las temperaturas encima de la Cordillera Blanca (500 mBars) y los caudales de Llanganuco (Valores mensuales alizadas sobre 13 meses centrados)

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

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02

Temperatura de Reanalisies-Cordillera Blanca: 500 mBars Caudal LlanganucoLineal (Temperatura de Reanalisies-Cordillera Blanca: 500 mBars) Lineal (Caudal Llanganuco)2) Los recursos hídricos siguen

la elevación de las temperaturas

Pucajirca, 6050 m

Arteson Paron Llanganuco Yanamarey Recreta LaBalsak 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7P 1000 970 980 1000 600 700F 2300 2300 2300 2300 2300 2300α 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006ß 0,0045 0,0045 0,0045 0,005 0,0055 0,0055

S 8,4 48,8 87 5 290 4840Sg 6,6 23,2 33,7 3,65 5,1 580

Sng 1,8 25,6 53,3 1,35 284,9 4260Fecha t Le Arteson Le Paron Le Llanganuco Le Yanamarey Le Recreta Le LaBalsa2001 1 1962,28 1452,70 1313,70 1872,18 453,12 707,352005 5 1981,85 1464,37 1323,25 1887,91 453,33 708,982010 10 2004,12 1477,61 1334,11 1905,30 453,54 710,602020 20 2041,34 1499,69 1352,21 1932,53 453,75 712,482030 30 2068,80 1515,85 1365,51 1949,69 453,69 712,542040 40 2086,50 1526,11 1373,99 1956,77 453,36 710,782050 50 2094,45 1530,47 1377,66 1953,78 452,77 707,202075 75 2071,61 1515,53 1365,80 1902,22 450,12 690,302100 100 1987,79 1463,69 1323,86 1787,70 445,80 662,022125 125 1842,97 1374,94 1251,85 1610,22 439,81 622,382150 150 1637,16 1249,29 1149,78 1369,78 432,16 571,372175 175 1370,36 1086,74 1017,64 1066,37 422,83 508,992200 200 1042,57 887,28 855,43 700,00 420,00 490,002250 250 700,00 679,00 686,00 700,00 420,00 490,00

2053 2052 2053 2042 2023 20252222 2222 2222 2200 2182 2182

Simulacion sobre el promedio 1950 -> 2000

Année-TmaxAnnée-Tpn

Arteson Paron Llanganuco Yanamarey Recreta LaBalsak 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7P 1000 970 980 1000 600 700F 2300 2300 2300 2300 2300 2300α 0,008 0,008 0,008 0,008 0,008 0,008ß 0,0055 0,0055 0,0055 0,006 0,008 0,0065

S 8,4 48,8 87 5 290 4840Sg 6,6 23,2 33,7 3,65 5,1 580

Sng 1,8 25,6 53,3 1,35 284,9 4260Fecha t Le2 Arteson Le2 Paron Le2 Llanganuco Le2 Yanamarey Le2 Recreta Le2 LaBalsa2001 1 1964,61 1454,10 1314,84 1874,34 453,12 707,682005 5 1992,87 1470,98 1328,66 1898,11 453,29 710,522010 10 2024,62 1489,92 1344,16 1924,18 453,39 713,422020 20 2076,19 1520,58 1369,29 1964,24 453,21 717,072030 30 2111,87 1541,61 1386,58 1988,19 452,50 717,852040 40 2131,63 1553,02 1396,02 1996,01 451,28 715,772050 50 2135,50 1554,81 1397,63 1987,72 449,54 710,832075 75 2075,59 1517,19 1367,35 1896,47 442,93 685,912100 100 1916,29 1419,43 1288,07 1704,48 433,08 643,092125 125 1657,59 1261,53 1159,79 1411,75 420,00 582,352150 150 1299,50 1043,48 982,50 1018,28 420,00 503,692175 175 842,02 765,30 756,22 700,00 420,00 490,002200 200 700,00 679,00 686,00 700,00 420,00 490,002250 250 700,00 679,00 686,00 700,00 420,00 490,00

2047 2047 2047 2040 2011 20282182 2182 2182 2167 2125 2154

Simulacion sobre el promedio 1975 -> 2000

Année-TmaxAnnée-Tpn

0,00

500,00

1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

2000 2050 2100 2150 2200 2250

Lam

idas

esc

urrid

as (m

m)

Le2 Arteson Le2 Paron Le2 Llanganuco

Le2 Yanamarey Le2 Recreta Le2 LaBalsa

Le Arteson Le Paron Le Llanganuco

Le Yanamarey Le Recreta Le LaBalsa

Previsíon segun los datos 1950 - 2000

Previsíon segun los datos 1980 - 2000

Maximum

Estudios Isotópicos

Objetivos en los Andes tropicales :

1) Cómo interpretar las señales isotópicas en el hielo?

3) Es posible identificar la señal del fenómeno « El Niño » en el hielo de los Andes ?

2) Las señales isotópicas en los sitios de perforación corresponden a señales isotópicas locales o a señales regionales?

SOI, Oxígeno-18 de la lluvia de Laïca Cota y Balance neto del

glaciar del Zongo

-0,333

0,797

-0,675

-1,962

0,116 0,577

0,000

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

Periodo mensual desde sept 1995

S.O

.I. y

Ba

lan

ce

ne

tol (

m)

gla

cia

r Z

on

go

-15

-14

-13

-12

-11

-10

-9

-8

-7

-6

Pro

me

dio

mo

bil

Ox

ige

no

-18

SOI

Bn Zongo

Promedio mobil O-18

6048 m Huascarán

5670 m Quelccaya

6542 m Sajama

OceanoPacífico

OceanoAtlántico

6280 m Chimborazo

6350 m Illimani

-20

-19

-18

-17

-16

-15

Del

ta O

xyg

èn

e 1

8 (°

/oo

)2000199019801970196019501940193019201910

Année

Signal Isotopique Moyen dans les Andes

?

-140

-130

-120

-110

-100

199019801970196019501940193019201910

-20

-19

-18

-17

-16

-15

-14

-21

-20

-19

-18

-17

-16

-15

-14

-22

-20

-18

-16

-14

-130

-125

-120

-115

-110

-105

-100

Illimani Deutérium

Sajama O 18

Quelcaya O 18

Huascarán O 18

Année

ChimborazoDeutérium

Chimborazo Illimani Quelcaya Sajama Huascaran Indice Isotopique des Andes

Una notable semejanza se observa entre las curvas año a año desde el sitio de perforación mas al norte (Chimborazo) en la región tropical hasta el sitio mas al sur (Sajama) cercano a la región subtropical. Luego de un filtrado de ruido sobre los cinco registros a través de un suavizado sobre 5 años se obtiene una correlación entre ellas de r2=0.6. (Hoffmann, Ramirez et al., 2003, GRL)

Esta significativa correspondencia interanual permite definir un Indice Isotópico Andino de grandes altitudes (IIA).

-20

-19

-18

-17

-16

-15

18

O [

º/o

o]

2000199019801970196019501940193019201910Year

Mean Andean Isotopical signal

Conclusiones1) Estamos frente a un cambio climático. 2) Consecuencia: los glaciares tropicales de

los Andes se reducen rápidamente. 3) Durante 50 años, el tiempo del derretimiento,

podemos esperar un buen recurso hídricoproveniente de los glaciares.

4) Pero, despues del 2050, este recurso se va a redurcir mientras que la poblaciones

concernadas estarán acostumbradas a usarmas agua. Igualmente, qué va a pasar conlas metrópolis como La Paz, Quito, o Lima

que dependen, en parte, del agua glaciar ? En el siglo 21, el agua aparece

como el mayor reto.

Muchas gracias

Pucajirca, 6050 m

cambios climaticos, glaciares y recursos hίdricos en los andes tropicales dr. robert gallaire...

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