Publicación: Cambios en el régimen de caudales debido a los cambios climáticos y de coberturas vegetales en la cuenca del Río Claro departamento de Caldas
Portada
PDF 
FLIP Citas bibliográficas
Gestores Bibliográficos
Indexadores
Código QR
Autores
Director
Autor corporativo
Recolector de datos
Otros/Desconocido
Director audiovisual
Editor/Compilador
Editores
Tipo de Material
Fecha
Cita bibliográfica
Título de serie/ reporte/ volumen/ colección
Es Parte de
Resumen en español
RESUMEN: El presente estudio se enfoca en la modelación hidrológica de la cuenca del río Claro, en Caldas, con el objetivo de investigar los efectos del cambio climático y los cambios en las coberturas sobre la regulación hídrica de la región. Se observa un aumento progresivo en la expansión de coberturas de herbáceas y pasto, principalmente asociadas a actividades agrícolas y ganaderas, lo que impacta significativamente los servicios ecosistémicos, particularmente la regulación hídrica. Este fenómeno se asocia con cambios sustanciales en las coberturas naturales de la zona, exacerbados por la intervención humana. Según el informe del IPCC de 2023 (IPCC, 2023), se constata una tendencia hacia la intensificación del ciclo hidrológico en la región, lo que resalta la importancia de comprender y modelar estos cambios para una gestión eficaz del agua. Para abordar esta problemática, se realiza una revisión exhaustiva de la literatura científica con el propósito de identificar y seleccionar un modelo hidrológico que integre adecuadamente las variables de cobertura y cambio climático. Se opta por el modelo TETIS, reconocido por su capacidad para abordar estos problemas y adaptarse a las condiciones específicas de la cuenca del río Claro. Además, se implementan técnicas de simulación de cambios en la cobertura terrestre mediante el uso de autómatas celulares, lo que permite evaluar diferentes escenarios futuros en función de diversas proyecciones climáticas y cambios en las actividades humanas. Se emplea una estrategia de calibración y validación temporal, dividiendo la serie hidrológica en dos segmentos: uno para la calibración y otro para la validación. Se calculan coeficientes de ajuste como la eficiencia de Nash y el error cuadrático medio, seleccionando los parámetros del modelo que mejor se ajusten a estos criterios. También se comparan los percentiles de la curva de duración de caudales para evaluar el desempeño del modelo en caudales medios y mínimos. Este estudio evaluó el comportamiento hidrológico de la cuenca del río Claro y sus subcuencas bajo escenarios de cambio climático y alteraciones en la cobertura del suelo. Las curvas de duración de caudales permitieron identificar variaciones significativas en los flujos superficiales, subsuperficiales y el caudal base, resaltando los impactos en la disponibilidad de agua y la respuesta de la cuenca ante condiciones climáticas extremas. Los resultados destacan un incremento en la escorrentía superficial y una disminución en el caudal base en escenarios combinados de cambio climático y cobertura, especialmente en subcuencas con transiciones de bosques y páramos hacia pastos y vegetación herbácea. Se observó que las subcuencas con mayor presión de actividades humanas, como la subcuenca 4, 15 y 22, presentan alteraciones significativas en la regulación hídrica. Estas modificaciones incrementan los caudales altos y reducen los bajos, comprometiendo la capacidad de la cuenca para almacenar agua y enfrentar períodos secos. Los cambios en el uso del suelo, combinados con el aumento del forzamiento radiativo, exacerban los efectos del cambio climático, generando mayor variabilidad en los caudales y aumentando la vulnerabilidad de los ecosistemas locales, especialmente en áreas de páramos y alta montaña. El análisis refuerza la importancia de implementar estrategias de conservación de la cobertura vegetal, restauración de ecosistemas clave y adopción de prácticas agrícolas sostenibles para mitigar los impactos observados. Asimismo, se resalta la necesidad de fortalecer el monitoreo hidrometeorológico y la modelación hidrológica, con el fin de adaptar las estrategias de manejo a las condiciones cambiantes y garantizar un uso sostenible de los recursos hídricos en la cuenca del río Claro. Este enfoque integrado permitirá no solo preservar la biodiversidad, sino también asegurar la disponibilidad de agua para las comunidades locales en el contexto de escenarios futuros de cambio climático.
Resumen en inglés
ABSTRACT: This study focuses on the hydrological modeling of the Claro River basin, located in Caldas, with the objective of investigating the effects of climate change and land cover changes on the region’s water regulation. A progressive expansion of herbaceous and grassland covers is observed, primarily associated with agricultural and livestock activities, significantly impacting ecosystem services, particularly water regulation. This phenomenon is linked to substantial changes in the natural covers of the area, exacerbated by human intervention. According to the 2023 IPCC report (IPCC, 2023), there is a trend toward the intensification of the hydrological cycle in the region, highlighting the importance of understanding and modeling these changes for effective water management. To address this issue, an exhaustive review of the scientific literature was conducted to identify and select a hydrological model that adequately integrates land cover and climate change variables. The TETIS model was chosen due to its recognized capacity to address these issues and adapt to the specific conditions of the Claro River basin. Additionally, land cover change simulation techniques were implemented using cellular automata, enabling the evaluation of various future scenarios based on diverse climatic projections and changes in human activities. A temporal calibration and validation strategy was employed, dividing the hydrological series into two segments: one for calibration and another for validation. Calibration metrics, such as Nash efficiency and mean squared error, were calculated to select model parameters that best fit these criteria. Percentiles of the flow duration curve were also compared to evaluate the model's performance in medium and low flows. This study evaluated the hydrological behavior of the Claro River basin and its sub-basins under scenarios of climate change and land cover alterations. Flow duration curves revealed significant variations in surface, subsurface, and base flows, highlighting the impacts on water availability and the basin’s response to extreme climatic conditions. The results indicate an increase in surface runoff and a decrease in baseflow under combined scenarios of climate change and land cover change, particularly in sub-basins transitioning from forests and páramos to grasslands and herbaceous vegetation. Sub-basins experiencing greater pressure from human activities, such as sub-basins 4, 15, and 22, showed significant alterations in hydrological regulation. These modifications increase high flows and reduce low flows, compromising the basin's capacity to store water and manage dry periods. Changes in land use, combined with increased radiative forcing, exacerbate the effects of climate change, generating greater variability in flows and increasing the vulnerability of local ecosystems, especially in páramo and high-mountain areas. The analysis underscores the importance of implementing strategies for vegetation cover conservation, restoration of key ecosystems, and the adoption of sustainable agricultural practices to mitigate the observed impacts. Additionally, it highlights the need to strengthen hydrometeorological monitoring and hydrological modeling to adapt management strategies Tto changing conditions and ensure the sustainable use of water resources in the Claro River basin. This integrated approach will not only preserve biodiversity but also ensure water availability for local communities in the context of future climate change scenarios.