Incidencia del fenómeno de oscurecimiento global en la evapotranspiración en la cuenca del río Chinchiná

Abstract

El oscurecimiento global es un fenómeno asociado al cambio climático que consiste en la reducción generalizada de la irradiancia global. Esta disminución de energía que alcanza la biosfera y la troposfera puede alterar procesos esenciales, entre ellos la evapotranspiración, entendida como la combinación de la evaporación y la transpiración vegetal, dependiente de la disponibilidad de energía. Un desbalance en este proceso repercute en la oferta hídrica para diversos sectores económicos y ambientales.

El presente estudio evaluó la presencia de patrones de oscurecimiento global en la cuenca del río Chinchiná y su incidencia sobre la evapotranspiración. Se emplearon datos meteorológicos de estaciones del IDEAM y Cenicafé para el periodo 1991–2020, junto con datos de radiación solar superficial descendente (SSRD) del reanálisis ERA-Land. Se aplicaron pruebas de tendencia (Mann-Kendall y Sen), así como análisis interdecadales y asociados a las fases del fenómeno ENSO, identificadas mediante el índice Oceánico del Niño (ONI). La evapotranspiración se estimó con los métodos de Cenicafé, Hargreaves adaptado y FAO Penman–Monteith.

Los resultados mostraron una ligera tendencia decreciente en el brillo solar en cuatro estaciones, mientras que la SSRD presentó un aumento, posiblemente relacionado con cambios en la composición atmosférica. En la década 2001–2010 ambas variables aumentaron respecto a 1991–2000, aunque la SSRD sobreestimó la radiación en cuencas con marcada variación altitudinal. Durante La Niña se observaron disminuciones de hasta –10% en la radiación y en El Niño aumentos de hasta +13%. Entre los métodos evaluados, la ecuación FAO Penman–Monteith representó de forma más realista la evapotranspiración, siendo la radiación solar neta y la amplitud térmica las variables de mayor influencia.

Aunque no se evidenció un vínculo directo entre oscurecimiento global y evapotranspiración, la literatura sugiere que un aumento en la fracción difusa de radiación solar podría incrementar la ETo, lo cual se observó en la estación Apto La Nubia durante la última década (Texto tomado de la fuente).

Global dimming is a phenomenon associated with climate change that consists of the generalized reduction of global irradiance. This decrease in the energy reaching the biosphere and the troposphere can alter essential processes, including evapotranspiration, defined as the combination of evaporation and plant transpiration, which depends on the availability of energy. An imbalance in this process affects water supply for various economic and environmental sectors.

This study evaluated the presence of global dimming patterns in the Chinchiná River basin and their incidence on evapotranspiration. Meteorological data from IDEAM and Cenicafé stations for the 1991–2020 climatological period were used, together with shortwave surface downward radiation (SSRD) data from the ERA-Land reanalysis. Trend tests (Mann-Kendall and Sen’s slope) were applied, as well as interdecadal analyses and evaluations associated with the phases of the El Niño–Southern Oscillation (ENSO), identified through the Oceanic Niño Index (ONI). Evapotranspiration was estimated using the Cenicafé method, the Hargreaves method adapted for Colombia, and the FAO Penman–Monteith equation.

The results showed a slight decreasing trend in sunshine duration at four stations, while SSRD presented an increasing trend, possibly related to changes in atmospheric composition. Both variables increased in the decade 2001–2010 compared to 1991–2000, although ERA-Land SSRD overestimated solar radiation in basins with marked altitudinal variation. During La Niña, decreases of up to –10% in radiation were observed, while El Niño showed increases of up to +13%. Among the methods evaluated, the FAO Penman–Monteith equation provided the most realistic representation of evapotranspiration, with net solar radiation and thermal amplitude being the most influential variables.

Although no direct link was found between global dimming and evapotranspiration, the literature suggests that an increase in the diffuse fraction of solar radiation may enhance ETo, as observed at the Apto La Nubia station during the last decade.