Efectos del cambio climatico sobre los parametros termopluviometricos en Puno, Peru

Resumen

El presente estudio se realizó entre diciembre de 2011 a enero del 2012 en la ciudad de Puno, con el objetivodeevaluar el comportamiento de los parámetros termopluviométricos de las series históricas de las temperaturas extremas (máximas, mínimas) y precipitaciones pluviales de 1972 al 2011. La metodología utilizada fue la derecopilar la información de 87,600 datos distribuidas en las tres variables de 29,200 datosagrupadas en cuatro décadas para cada variable, posteriormente fueron sistematizados y analizados la consistencia de los datos de la serie histórica, luego homogeneizados para realizar el análisis de igualdad de medias por décadas con un nivel de significancia de 0.05 de las variables, finalmente se realizó el análisis de relación y de asociación mediante pruebas estadísticas paramétricas.Los resultados determinan que el cambio climático influye en el comportamiento de los parámetros termopluviométricos en la ciudad de Puno, puesto que las temperaturas máximas y mínimas extremas presentan incrementos promedios en 0.6°C, mientras que las precipitaciones pluvialespresentan una disminución de 23.02 milímetros anuales. Asimismo se observa que entre las temperaturas máximas y mínimas extremas y precipitaciones pluviales tiene una asociación inversa; es decir, cuando aumentanlas temperaturas máximasy mínimasextremas disminuyen las precipitaciones pluviales, mientras que la asociación entre las precipitaciones y temperaturas mínimasen algunos meses es directa; es decir, cuando incrementan las temperaturas mínimas extremas también incrementan las precipitaciones pluviales en los meses de estiaje básicamente. Además los parámetros de temperaturas máximas y mínimas, registran los cambios más importantes en sus tendencias durante el periodo 1972 a 2011. En conclusión, los parámetros termopluviométricos de las series históricas de las temperaturas extremas (máximas y mínimas) presentan incrementos de 2.1ºC y 0.9ºCy las precipitaciones pluviales presentan una disminución de 15.80mm/año de 1972 al 2011.

Palabras claves: Cambio climático, termopluviométricos, temperatura, precipitación pluvial.

Introducción

Tres décadas de datos globales no son suficientes para entender a cabalidad variaciones más lentas en el clima de la Tierra, sin que esto signifique, que como humanidad no conozcamos lo suficiente para establecer ciertas conclusiones (Andrade, 2008). Pero del análisis de los cambios medios de anomalías de temperatura y precipitación asociadas a desviaciones extremas, producen un aumento (disminución) de temperatura y de precipitación, esto es producto del calentamiento global del planeta.Ahora es posible afirmar, con un nivel de confianza muy alto, que el calentamiento del sistema climático es inequívoco como resulta evidente de las observaciones de incremento en la temperatura media global del aire y del mar, el derretimiento generalizado del hielo y nieve, y el incremento global del nivel medio del mar (IPCC, 2007). En latitudes subtropicales

prevé una disminución de las precipitaciones (IPCC, 2001).

En la última década, el tema del cambio climático ha adquirido gran relevancia anivel mundial llegando a posicionarse como una de las prioridades de la agenda internacional, nacional, regional y local, debido a las predicciones catastróficas para el planeta previsto por la comunidad de científicos. "Los cambios en los patrones actuales de la temperatura podrían ocasionar grandes efectosen el incremento de la temperatura ambiental, efecto del cambio climático" (Antal, 2004).

A nivel internacional, el primer documento que trata el tema, es la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC, 1992).

Posteriormente, en la tercera Conferencia de las Partes (Cop-3), se aprobó el Protocolo de Kioto (1997), instrumento que estableció por primera vez compromisos cuantificables y vinculantes de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) para los Estados que lo ratificaron y que tuvieran el estatus de desarrollados, exentando a los países en desarrollo, por considerar que eran mucho menos responsables históricamente de la crisis climática (CMNUCC, 1992), asimismo, el IPCC (1992) mediante sus predicciones sugieren aumentos de la temperatura global entre 0.15ºC y 0.30ºC por década para el periodo entre 1990 y 2005.

Los incrementos de temperatura y los cambios en la precipitación esperados bajo los escenarios de cambio climático impactarán la actual distribución de especies a nivel local, regional, nacional y mundial. Éste aumentará la fragilidad de la zona por la disminución de la precipitación; de esta manera, desaparecerán prácticamente las zonas húmedas a expensas de zonas subhúmedas.Asimismo, las temperaturas mínimas aumentaron entre 1 y 3 grados centígrados en todas las regiones del Estado, lo que causa una disminución en la intensidad y frecuencia de las escarchas y consecuentemente disminuye el frío en el invierno y aumenta la sensación de calor extremo en el verano (Storino, 2009).

La región Puno, es considerado una de las zonas más sensibles y perturbadas por la variabilidad climática con implicancias en las actividades del sector agropecuario, hidroeléctrico, minero, etc. (Sanabriaet. al. 2010), en el que estima incrementos entre 2ºC hasta 4ºC y un máximo al norte del lago Titicaca de 6ºC.

Que en el futuro por el posible cambio climático la vulnerabilidad y las condiciones de vida en general serían afectadas, principalmente la actividad agropecuaria que es el principal sustento de la población puneña; trayendo como consecuencia la crisis de la seguridad alimentaria, debilitación de las propias estructuras organizativas y de gobierno, rompiendo la relación de equilibrio ecológico, socioeconómico y espiritual. Por lo que es necesario entender mejor la variabilidad climática actual del Altiplano y proyectarlo hacia el futuro.

Estos últimos años muestran datos relevantes de las modificaciones climáticas como el aumento de la temperatura media, el incremento de las temperaturas mínimas y máximas registradas, la frecuencia de eventos extremos, entre otros (Vincentet.al., 2005). Es evidente que el incremento de temperaturas máximas durante el siglo XX se ha estimado en unos 0.6 ± 0.2ºC, (IPCC, 2001). En el caso de las precipitaciones, si bien se han detectado ciertas tendencias a la baja en diferentes latitudes, éstas no constituyen patrones claramente definidos.

Las predicciones de cambio para el año 2100, estiman un aumento de las temperaturas de 1.4 a 1.8 ºC, (IPCC, 2001).

En el presente trabajo se propuso evaluar el comportamiento de los parámetros termopluviométricos de las series históricas de las temperaturas extremas (máximas y mínimas) y precipitaciones pluviales en la ciudad de Puno.

Métodos

La zona de estudio es la ciudad de Puno, situado a orillas del lago navegable más alto del mundo el Titicaca. Los datos para el presente estudio provienen de la estación Climatológica Principal (CP-100110) de Puno, a una latitud de 15°49'34.5"S, longitud 70°00'43.5"W y a 3,810 metros sobre el nivel del mar.

La metodología seguidapara la evaluación del comportamiento de los parámetros termopluviométricos consistió; en la recopilación de información de las series históricas de temperaturas extremas (máximas y mínimas) y precipitación de la estación Climatológica Principal (CP-100110) de Puno, pertenecientes al Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú (SENAMHI) como Órgano Público Descentralizado, adscrito al Ministerio del Ambiente.

Para la evaluación del comportamiento de las series históricas de temperaturas máximas y mínimas extremas,se realizóel análisis de los datos de la estación de Puno, con una muestra de 40 años deenero 1972 a diciembre 2011, haciendo un total de 87,600 datos,distribuidasen tres variables (temperaturas máximas, mínimas y precipitación) agrupadasen cuatro décadas para efectuar las pruebas estadísticas paramétricas. Una vez sistematizado, se ha realizado el respectivo análisis de consistencia de los datos de las series históricas;posteriormente se realizó el ajuste respectivo,de dichos datos de las series históricas de temperaturas máximas absolutas por encontrarse estos muy dispersos respecto a sus medias.

Luego, utilizando el Software Estadístico InfoStatanalizamos el comportamiento de las temperaturas máximas y mínimas extremas (variables dependientes) para las cuatro décadas (variables independientes)de la estación de Puno.Mediante el análisis de varianza se determinó las diferencias de medias entre décadas; asimismo realizamosel análisis de regresión simple para las mismas variables con la finalidad dedeterminar la tendencia de incremento de las temperaturas máximas y mínimas extremas, para luego proyectar el comportamiento de estas variables al año 2050.

De forma similar, se ha proseguido el mismo mecanismo anterior de análisis de la varianza y regresión simple para evaluar el comportamiento de las precipitaciones pluviales de las series históricas evaluadas.

Finalmente,realizamos el análisis de correlación entre temperaturas máximas y mínimas extremas con precipitación pluvial para determinar el grado de asociación de las variables dependientes entre sí.

Resultados y Discusiones

Comportamiento de las temperaturas máxima y mínima extremas de la serie histórica en la ciudad de Puno.

En el cuadro 01 se muestran; que los valores de p-valor son menores a 0.05, esto indica que hay una variación significativa de las medias decadalesde la serie histórica, en todos los meses del año a excepción del mes agostodonde p-valor (0.0864) es superior a 0.05;por consiguiente, presentan variaciones de las temperaturas máximas absolutas entrelas cuatrodécadas y además cumplen la condición en todos los meses según el mismo cuadro, esto es corroborado por el IPCC (2001), SENAMHI (2007)y Martin (2008); mientras, contrariamente ocurre en agosto donde el valor de probabilidad (p-valor = 0.0864) es mayor a 0.05, esto significa que no hay diferencia de medias entre décadas para el mes de agosto.

Asimismo, este cuadro 01 presenta un mayor valor de 28.8ºC para el mes de enero (1998-99) y un menor valor 18.8ºCpara el mes de junio (1998).

Cuadro 01: Análisis de varianza de temperatura máxima, 1972 a 2011, (40 años).

Las variaciones de las temperaturas máximas entre los diferentes meses de las décadas presentan incrementos,puesto que los valores de B de la ecuación de regresión tienen signos positivos

tal como se muestran en el cuadro 02, igualmenteel IPCC (2001) afirma que la temperatura promedio del planeta ha aumentado en 0.76ºC, esto se traduce en diversos cambios,y corroborado porBarrett y Odum (2006). Sin embargo, estas variaciones son diferentes en cada una de las regiones, y la más caliente fue la década del 1990 en los últimos 100 años (Ovalleset. al., 2005).

El incremento de las temperaturas máximas en la ciudad de Puno es 0.6ºC en promedio para el 2050 según el cuadro 02; asimismo en sus primeros informes IPCC(1992) indica que las predicciones

sugerían aumentos de temperaturas globales entre 0,15°C y 0,30°C por década para el período entre 1990 y 2005; mientras, que IPCC (2001) para el año 2100 estiman en un aumento de 1.4 a 1.8ºC, muy cercano al valor estimado por el SENAMHI (2009b);no obstante, será aún mayor durante el siglo XXI, se estima que la temperatura subirá cerca de 3ºC durante todo el siglo; es decir, que en un período de 20 años la Tierra deberá estar 0,6ºC más caliente;esto es concordante con el cuadro 02. Pero no hay incremento considerable en los meses de febrero, abril, mayo, junio y agosto, mientras que en otros meses esta variación es mayor. Para el año 2050 la tendencia de temperaturas máximas es a incrementar, siendo octubre el que muestra un mayor aumento con 2.1ºC, seguido del mes de diciembre con 1.6ºC y enero con 1.3°C, como se muestra en cuadro 02.

Cuadro 02: Análisis de regresión lineal de temperatura máxima absoluta de la estación CP-100110 de 1972 a 2011, (40 años).

Los resultados de análisis de las temperaturas mínimas absolutas desde 1972 a 2011 presentados en el cuadro 03, muestran valores de p-valor para los meses de junio, julio y diciembre menores a 0.05, esto nos indica que hay diferencias significativas en las medias de las cuatro décadas; mientras que en los otros meses el valor de probabilidad (p-valor) es superior a 0.05, esto demuestraque no hay diferencia de medias significativas estadísticamente, pero sí hay una diferencia numérica de los datos de las series históricas en estudio.

Cuadro 03: Análisis de varianza de temperatura mínima absoluta de la estación CP-100110 desde 1972 a 2011, (40 años).

La temperatura mínima extrema actual y la proyectada por el modelopresenta una tendencia uniforme de ascenso.

Para el escenario del año 2050, se mantiene un aumento cercano a 0.6°C, siendo el mes de setiembre el de mayor incidencia negativa, y los otros meses tienen una incidencia positiva (incremento de temperatura), siendo abril que mayor aumento de 0.9ºC, seguido de los meses de enero y agosto con 0.8°C. Asimismo Sanabria et. al. (2009), haciendo uso de los modelos HadRM3 y el ETA CSS proyectó la temperatura, en dos escenarios A2(alta concentración de CO2) y B2 (baja concentración de CO2)los cuales simularon incrementos entre 2ºC a 4ºC, más aún en forma localizada al norte delLago simuló incrementos de hasta 6ºC para el 2100.

Asimismo, es importante mencionar que no todos los meses presentaron variaciones significativas; pero si hay una marcada variación de dos estaciones, la lluviosa (Noviembre-Abril) y seca (Mayo a Octubre).

Cuadro 04: Análisis de regresión lineal de temperatura mínima absoluta de la estación CP-100110 desde 1972 a 2011, (40 años).

Comportamiento de la precipitación pluvial de la serie histórica en la ciudad de Puno

En el caso de las precipitaciones, si bien se han detectado ciertas tendencias a la baja en algunas regiones como en Puno, éstas no constituyen patrones claramente definidos Sanabria et. al. (2010) e IPCC(2001).Las precipitaciones pluviales en las cuatro décadas según el análisis de varianza, indican que no hay diferencia de medias muestrales, es decir, hay igualdad de medias entre décadas, pero si hay una variación numérica de precipitación pluvial para todos los meses, con excepción del mes de junio hay diferencia significativa, puesto que el p-valor (0.03) es menor que 0.05, siendo el

tal como se muestra en el cuadro 05;esto indica que hay incremento de precipitación pluvial presentando eventualmente granizadas o nevadas en Puno durante el mes. Esto es corroborado en el informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático donde precipitaciones pluvialestenderán a disminuir, existiendo regiones más y menos desfavorecidas e incluso se espera que el régimen de precipitaciones aumente en ciertas zonas (IPCC, 2001; de Castro y col., 2004).