Vulnerabilidades y estrategias de adaptación al cambio climático (página 2)

Analogía con el Oeste en América del Norte http://plasma.nationalgeographic.com/mapmachine/index.html

Analogía con el Oeste en América del Norte http://plasma.nationalgeographic.com/mapmachine/index.html

Presiones Específicas: temporalidad de los caudales (Gp:) Flujos desperdiciados (Gp:) Flujos inexistentes (Gp:) Primavera/Verano

Cambios en los caudales en ríos en el Oeste Americano bajo Cambio Climático

Presiones Específicas: Retirada de glaciares Comunicación Nacional del Perú a la UNFCCC Francou et al., 2000 Retroceso del glaciar Broggi Glaciar en 1979 y 1997 Fluctuación del frente de 4 glaciares en Perú Evolución del glaciar Chacaltaya (Bolivia)

Presiones Específicas: Retirada de glaciares

Los flujos en épocas secas dependen de las aguas de deshielo

Probable disminución de volúmenes y llegada mas temprana de flujos Implicaciones en la producción de hidroelectricidad, demandas agrícolas, calidad de agua en los ríos, y necesidades de los ecosistemas

Presiones Específicas: Condiciones Climáticas Extremas

El impacto de la variabilidad climática (El Niño/Niña Oscilación Sur) en la disponibilidad de agua y todos los sectores económicos en varios países de la región. (e.g. Perú, Ecuador, América Central) (IPCC 2001). Algunos modelos climáticos indican mayor frecuencia en condiciones climáticas tipo El Niño con incremento de las concentraciones de gases de efecto invernadero. (Meehl y Washington 1996; Trenberth y Hoar, 1997).

Presiones Específicas: Condiciones Climáticas Extremas Arnell., 2003 Cambios en los extremos para los 2050s, bajo HadCM3

Presiones Específicas: Condiciones Climáticas Extremas Arnell., 1999 Cambios en los extremos para los 2050s, bajo HadCM3

Ejemplos de Adaptación en los Recursos Hídricos Construcción/modificación de la Infraestructura física Revestimiento de Canales Canaletas/Conductos cerrados en vez de canales abiertos Integrando reservorios separados dentro de un solo sistema Incrementar la altura de la pared de la presa Incremento del tamaño del canal Remoción de los sedimentos de los reservorios para un mayor almacenamiento Transferencia de agua entre cuencas

Ejemplos de Adaptación en los Recursos Hídricos (continuación) Manejo adaptable de los sistemas existentes de suministro de agua Cambio en las reglas de operación Uso conjuntivo de las reservas de agua superficiales y subsuperficiales Sistema de operación de reservorios físicamente integrados Suministro/demanda coordinada

Ejemplos de Adaptación en los Recursos Hídricos (continuación) Políticas, conservación, eficiencia y tecnología Doméstica Re-utilización de agua residencial y municipal Reparación de pérdidas Recolección de agua de lluvia para uso no potable Aparatos de bajo consumo Sistema de suministro dual (potable y no potable) Agrícola Temporalidad de irrigación y eficiencia Revestimiento de canales, cierre de conductos Drenaje re utilizado, utilización de desperdicios de efluentes del agua. Cultivos de alto valor con bajo consumo de agua Sistema riego por goteo, micro-spray, baja energía, aplicación precisa de sistemas de irrigación Cosechas con tolerancia a la sal que pueden utilizar agua drenada

Ejemplos de Adaptación – Suministro de Agua (continuación) Políticas, conservación, eficiencia y tecnología (continuación) Industria Re utilización de agua y reciclado Cierre de ciclo y/o enfriamiento del aire Turbinas hidroeléctricas más eficientes Pozos de enfriamiento, torres humedecidas y torres secas Energía hidroeléctrica Re operación del Reservorio/Embalse Cogeneración (uso beneficiario del calor de los flujos de descarga) Reservorios adicionales y estaciones hidroeléctrica Baja velocidad de cabecera del río de la planta hidroeléctrica Transferencias a otras actividades impulsados por efectos de precios del mercado. Utilizar el precio del agua para cambiar el uso del agua entre sectores

Herramientas para el Estudio de V&A de Recursos Hídricos Que herramientas están disponibles para entender las vulnerabilidades de los recursos hídricos y para evaluar posibles estrategias de adaptación? Como pueden los actores locales comprometerse en estos procesos?

Tipos de Modelos de Recursos Hídricos Hidráulico: modelos de procesos biofísicos que describen el flujo en ríos, inundaciones entre otros

Hidrología: procesos que relacionan precipitación y escorrentía

Planificación: modelos de los sistemas de recursos hídricos

Que modelo?… Que preguntas esta tratando de responder?

Modelo Hidráulico Preguntas criticas Cuan rápido, cuan profundo fluye el río (efectos de inundaciones) Como los cambios en el caudal y la morfología de los canales impactan el transporte de sedimentos y los servicios que provee (habitas para peces, recreación, etc.).

Modelo Hidrológico Preguntas criticas Como es la relación entre precipitación y caudal en el río? Cuales son los caminos que sigue el agua a través de la cuenca? Como afectan estos movimientos la magnitud, temporalidad, duración y frecuencia de caudales en el río, así como la calidad de las aguas?

Modelo de Planificación Preguntas criticas Como deber ser distribuida el agua entre varios usos en momentos de déficit? Como deben restringirse las operaciones de los sistemas para proteger los servicios que provee el río? Como debe operarse la infraestructura en el sistema (ej, reservorios/embalses, obras de extracción de agua) para lograr el máximo beneficio (económico, social, ecológico)? Como cambian la distribución, operación y restricciones de operación si nuevas estrategias de manejo son introducidas al sistema?

Operacionales e hidráulicos HEC HEC-HMS – lluvia-escorrentía en base a evento (provee de información a HEC-RAS para hacer mapeos 1-d de inundación) HEC-RAS – una dimensión flujo intransiente o transiente HEC-ResSim – modelación de operación de embalses WaterWare RiverWare MIKE11 Delft3d Herramientas para usar en la Evaluación: Modelos de Agua Referenciales

Modelos Hidráulicos HEC-HMS escala de cuenca, simulación hidrológica en base a evento, de los procesos lluvia-escorrentía Procesos lluvia-precipitación de corta duración para pequeñas cuencas Gratis, se puede bajar de la web

Herramientas para usar en la Evaluación: Modelos de Agua Referenciales (continuación) Planificación/hidrología WEAP21 Aquarius SWAT IRAS (Interactive River and Aquifer Simulation) RIBASIM MIKE 21 and BASIN

Enfoque Actual – Implicancias del Cambio Climático en la Planificación e Hidrología Modelos de planificación/hidrología seleccionados: deben poder usarse en un PC, con amplia documentación, facilidad de uso, gratis (o gratis para los países en desarrollo) . Aquarius SWAT (Soil Water Assessment Tool) WEAP21 (Water Evaluation and Planning)

Modelos de Manejo de Aguas e Hidrológicos/Físicos Ventaja de AQUARIUS: Posee criterios de eficiencia económica para redistribuir los flujos en el río hasta que los retornos marginales para todos los usos del agua sean iguales No puede recibir información climática directamente – los caudales deben ser prescritos por el usuario Enfoque económico

Modelos de Manejo de Aguas e Hidrológicos/Físicos (continuación) Ventaja de SWAT: Puede predecir los efectos que tienen las distintas decisiones de manejo en la calidad del agua, sedimentos, nutrientes y cargas de pesticidas en cuencas sin monitoreo. Considera complejos constituyentes de la calidad del agua. Precipitación-escorrentía, ruteo en el río a escala temporal diaria Se enfoca principalmente en el lado de suministro del balance de aguas

Modelos de Manejo de Aguas e Hidrológicos/Físicos (continuación) Ventaja de WEAP21: Integra sin quiebres los procesos hidrológicos en la cuenca con el sistema de manejo de recursos hídricos Puede recibir directamente información climática Basado en una visión holística e integrada del manejo de los recursos de agua (integrated water resources management -IWRM) – oferta y demanda de agua

Vision General de WEAP Hidrología y planificación Ejemplos y ejercicios en la planificación para la distribución de agua Escenarios Agregando hidrología al modelo Interfaz con el Usuario Escala Datos requeridos y recursos Calibración y validación Resultados Licencia y registro

WEAP y la Planificación Provee una estructura común y transparente para organizar la información de recursos hídricos a cualquier nivel deseado – cuenca local, regional o río internacional Fácilmente se pueden desarrollar escenarios para explorar posibles futuros del agua Las implicancias de distintas políticas pueden ser evaluadas

Usos de WEAP Investigación de Políticas Distribuciones de agua alternativos Cambio Climático Cambio en el uso de tierra Planificación de la Infraestructura Construcción de Capacidad Negociación Participación de los distintos actores

Las capacidades de WEAP Lo que puede hacer Planificación a alto nivel a escalas locales o regionales Manejo de demanda Distribución de agua Evaluación de infraestructura Lo que no puede hacer Operaciones a escalas menores que diarias Optimización de la oferta y demanda (ej. minimización de costos o maximización de bienestar social)

Un Sistema Simple en WEAP21 (Gp:) 60 (Gp:) 40

Una restricción en la infraestructura (Gp:) 70 (Gp:) 30 (Gp:) 10 Insatisf.

Una restricción regulatoria (Gp:) 70 (Gp:) 30 (Gp:) 10 Insatisf. (Gp:) RI Satisf.

(Gp:) 0 (Gp:) 40 (Gp:) 60 (Gp:) 10 Insatisf.

Diferentes Prioridades Por ejemplo, la demanda de grandes productores (70 unidades) puede ser la Prioridad numero 1 en un escenario, mientras que las demandas de menores productores (40 unidades) puede ser la Prioridad numero 1 en otro escenario..

30 10 90 0 Diferentes Preferencias Por ejemplo un usuario central puede preferir tomar agua desde un tributario debido a menores costos de bombeo

WEAP es conducido por los Escenarios El editor de escenario realmente acomoda los análisis de: Escenarios de Cambio Climático y supuestos Supuestos en las demandas futuras Supuestos en los futuros desarrollos de la cuenca

Futuro y Escenarios: Por que? Escenarios: una manera sistemática de pensar acerca del futuro Para ganar un mejor entendimiento de las posibles implicancias de las decisiones (o las no-decisiones) a través de los distintas escalas espaciales y temporales Para apoyar la toma de decisiones

Fuerzas Impulsoras Demografía Numero de personas Urbanización Vejez Economía Integración con la economía global Social Aumento en la inequidad Pobreza persistente Cultural Esparcimiento de valores de consumismo e individualismo Reacción nacionalista y religiosa Tecnología Tecnología de la computación y la información Biotecnología Miniaturización Medio Ambiente/Clima Aumento de los stress globales Degradación local Algo de remediación en los países mas ricos Instituciones Instituciones globales Gobiernos democrático Rol de la sociedad civil en la toma de decisiones

Quienes son los Actores? Gobierno Sector Privado Sociedad Civil El Publico Granjeros ricos Granjeros pobres Urbes Ambientalistas O?