Dinámica espacio temporal del almacenamiento de agua en el suelo en el Norte de Suramérica

Abstract

El Norte de Suramérica se encuentra expuesto a cambios en las condiciones climáticas tanto por variabilidad como a consecuencia del cambio climático, y se refleja sobre las condiciones de variables hidrológicas como el almacenamiento de agua en el suelo. Lo cual lleva a tratar de responder el siguiente interrogante: ¿Cómo es la variación espacio-temporal del almacenamiento de agua continental y su interacción con el clima?. Este trabajo aborda inicialmente el análisis del almacenamiento de agua en el suelo, desde una caracterización espacio-temporal de los cambios a escala anual e interanual, mediante la búsqueda de relaciones con variables como la precipitación y procesos macroclimáticos. Se evidencian la coherencia en la variación promedio mensual de la precipitación y el almacenamiento y se encuentra influencia de factores locales en el tiempo de respuesta. Además, la escala interanual se encuentra dominada por la influencia de la dinámica oceáno-atmosférica tanto del Pacífico como del Átlántico. Como resultado de este análisis, emerge un mayor interés por los procesos hidrológicos que se llevan a cabo dentro de la cuenca Magdalena-Cauca, por lo cual se implementa un modelo hidrológico distribuido sobre la misma, que permite identificar los procesos relevantes y a su vez evaluar la capacidad de simulación del almacenamiento. Finalmente, y teniendo en cuenta que la variabilidad hidrológica es muy probable a ser alterada por efectos del cambio climático, se evalúan impactos del mismo sobre el almacenamiento, mediante la integración del modelo hidrológico con salidas de variables atmosféricas de modelos climáticos globales, encontrando divergencia en las proyecciones generadas por varios modelos climáticos, pero con una impacto significativo sobre los valores mínimos del almacenamiento capilar que involucraría efectos sobre la vegetación y la interacción suelo-atmósfera, además, se evidencia la importancia de la precipitación y las propiedades físicas del suelo en los posibles impactos de almacenamientos más profundos.

Abstract: Northern South America is exposed to changes in climatic conditions both by variability and as a consequence of climate change, and reflects on the conditions of hydrological variables such as water storage. This leads to an attempt to answer the following question: What is the spatio-temporal variation of continental water storage and its interaction with climate?. This work initially addresses the analysis of water storage, from a spatio-temporal characterization of changes in annual and interannual scale, through the search for relationships with variables such as precipitation and macroclimatic processes. A direct relationship in the average monthly variation of precipitation and storage is evidenced and the influence of local factors in the delay of response. In addition, the interannual variability is dominated by oceanic-atmospheric dynamics of both Pacific and Atlantic. As a result of this analysis, there is a greater interest in hydrological processes over Magdalena-Cauca basin, and then a hydrological model is implemented on the basin, that allows to identify the relevant processes and, at the same time, to evaluate the simulation capacity of water storage. Finally, taking into account that hydrological variability is very likely to be altered by climate change effects, its potential impacts on terrestrial water storage are evaluated by integrating the hydrological model with outputs of global climate models, finding divergence in the projections generated by several climatic models, but with significant impact on the minimum values of soil moisture that would involve effects on vegetation and soil-atmosphere interaction, in addition, it is evident the important role of precipitation and soil properties in possible impacts in deeper storages.