Implementación de un ensamble de modelos hidrológicos para estudiar el impacto de la variabilidad y el cambio climático en los recursos hídricos en ecosistemas de páramo en Colombia. Caso de estudio, río Chuza, Páramo de Chingaza

Abstract

A través del tiempo, la modelación hidrológica ha sido utilizada con diferentes propósitos, entre ellos, la evaluación del impacto de escenarios de cambio climático en los recursos hídricos de una cuenca. Sin embargo, lo usual ha sido emplear un único modelo hidrológico, lo cual puede derivar en errores y sesgos debido a su incertidumbre estructural. Por ello, en el presente estudio se realizó la evaluación de los posibles impactos del cambio climático en la cuenca del río Chuza en el páramo de Chingaza, parte de uno de los sistemas de abastecimiento de agua potable de la ciudad de Bogotá. Esta evaluación se realizó a través de la construcción de un ensamble hidrológico por la metodología de Granger Ramanathan en su variante C. Los escenarios de cambio climático empleados se obtuvieron de proyecciones de dos GCMs: CMCC-ESM2 y ECEarth3-CC, y se construyeron con la metodología delta change para las trayectorias SSP2- 4.5 y SSP5-8.5. Como resultados, en primer lugar, se obtuvo que el ensamble construido mejora las métricas individuales encontradas, tanto para el periodo de calibración como de validación. Respecto a los posibles impactos del cambio climático, se observa que la trayectoria SSP2-4.5 proyecta caudales mayores que la trayectoria SSP5-8.5, y que para el 25% de los escenarios futuros el caudal disminuye, especialmente para la trayectoria menos optimista. Los resultados obtenidos representan solamente un posible futuro acerca del posible riesgo de disminución de caudales que podría afectar el abastecimiento de la ciudad de Bogotá en el largo plazo (Texto tomado de la fuente).

Historically, hydrologic modeling has served different purposes, among them, the assessment of the impact of climate change scenarios. However, a single hydrological model is usually employed, which can lead to errors and biases due to the structural uncertainty of the model. Therefore, the present study has evaluated the possible impacts of climate change in the Chuza river basin in the Chingaza páramo, part of one of the water supply systems of the city of Bogotá. This through the construction of a hydrological ensemble using the Granger Ramanathan methodology in its variant C. The climate change scenarios were obtained from projections of two GCMs: CMCC-ESM2 and EC-Earth3-CC and constructed with the delta change methodology for the SSP2-4.5 and SSP5-8.5 trajectories. First, it was obtained that the constructed ensemble improves the metrics obtained for individual models for both the calibration and validation periods. Regarding the possible impacts of climate change, it was observed that the SSP2-4.5 trajectory projects higher flows than the SSP5-8.5 trajectory, and that for 25% of the future scenarios the flow decreases, especially for the less optimistic trajectory. The results obtained represent only a possible future about the potential risk of flow decrease that could affect the water supply of the city of Bogota in the long term.