Download proyecciones de cambio en la precipitación mediante vías de

PROYECCIONES DE CAMBIO EN LA PRECIPITACIÓN
MEDIANTE VÍAS DE CONCENTRACIÓN
REPRESENTATIVAS A NIVEL CUENCA.
Rocío del Carmen Vargas Castilleja1, Gerardo Sánchez Torres Esqueda2
y Julio Cesar Rolón Aguilar2.
1Estudiante
de Doctorado en Medio Ambiente, Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller”,
Universidad Autónoma de Tamaulipas, Centro Universitario Tampico-Madero, C.P. 89339 Tampico,
Tamaulipas.
2Profesor-Investigador,
División de Estudios de Posgrado e Investigación, Facultad de Ingeniería
“Arturo Narro Siller”, Universidad Autónoma de Tamaulipas, Centro Universitario Tampico-Madero,
C.P. 89339 Tampico, Tamaulipas.
Contacto: Rocío del Carmen Vargas Castilleja, e-mail: rociovargascastilleja@hotmail.com
Línea Temática: Escenarios de clima.
RESUMEN
El cambio climático es prioridad actual debido a los efectos que está presentando, tales como los desastres
naturales que se asocian a eventos hidrometeorológicos y climáticos intensos. Las medidas de mitigación y
adaptación previenen los impactos del clima que afectan los procesos del ciclo hidrológico, por lo tanto la labor de
la sociedad científica hoy en día es abordar y puntualizar en herramientas metodológicas que sustenten las
estrategias planteadas a nivel público, privado y social con el objetivo de crear resiliencia. Los cambios en la
precipitación de una cuenca dependen de factores y características regionales y locales muy específicas, así como de
los procesos climáticos que se presenten. En este estudio se generaron y analizaron escenarios climáticos futuros
utilizados en el AR5 (Quinto Informe de Evaluación del IPCC) reconocidos como RCP´s (Representative
Concentration Pathway) o VCR´s (Vías de Concentración Representativas), los cuales consideran forzamientos de
cambio en el flujo neto de energía radiativa hacia la superficie de la tierra. La variable de análisis es la precipitación
en la cuenca hidrográfica del Río Soto la Marina ubicada en la costa del Estado de Tamaulipas. Para este análisis se
consideraron las proyecciones de los escenarios RCP8.5 (alto), RCP6.0 (medio) y RCP4.5 W/m2 (bajo) con base en
los registros históricos correspondientes al período 1961-2000 a una escala de resolución espacial de 50 x 50 km. Se
utilizaron los resultados que despliega el estudio “Actualización de Escenarios de Cambio Climático para México
como parte de los productos de la Quinta Comunicación Nacional”, en el portal del INECC, ubicando las
coordenadas de la zona de estudio. El clima base 1961-2000 es comparado con los datos de CRU (Climatic Research
Unit) y el método FEP (Fiabilidad del Ensamble Ponderado), analizando las proyecciones para el horizonte de
tiempo cercano 2015-2039 representado de forma mensual. En los resultados se observa que para el modelo RCP6.0
se esperan reducciones en la precipitación de hasta -0.5 mm/d para el mes de junio, -0.33 para el RCP4.5 en mayo y
-0.36 mm/d para el RCP8.5 en el mes de agosto. Los escenarios muestran una clara disminución en la precipitación
de la cuenca principalmente entre los meses de mayo y agosto, por lo tanto es prioridad diseñar medidas de
adaptación a los negativos cambios que se proyectan para la zona de estudio.
Palabras clave: cambio climático, RCP, Cuenca del Río Soto la Marina.
ABSTRACT
Climate change is current priority due to the effects of being introduced, such as natural that they are
associated with hydrometeorological events and weather disasters severe. Mitigation and adaptation measures
prevent climate impacts affecting the processes of the hydrological cycle, therefore the work of the scientific society
today is addressed and point out methodological tools that they support strategies raised at public, private and social
level with the aim of building resilience. The changes in the precipitation of a basin depend on factors and regional
and local characteristics, as well as climate processes that occur. In this study were generated and analyzed future
climate scenarios used in the AR5 (Fifth Assessment Report of the IPCC) recognized as RCP´s (Representative
Concentration Pathway) or VCR´s (Vias de Concentracion Representativas), which considered forcing change in net
radiative energy towards the earth's surface flow. The analysis variable is rainfall in the drainage basin of the Rio
Soto la Marina on the coast of the state of Tamaulipas. The scenarios projections were considered for this analysis
were: RCP8.5 (high), RCP6.0 (medium) and RCP4.5 W/m2 (low) based on the historical records for the period
1961-2000 on a scale of 50 x 50 km spatial resolution. The results that were used are present in the study
“Actualizacion de Escenarios de Cambio Climatico para Mexico como parte de los productos de la Quinta
Comunicación Nacional ", on the portal of the INECC, locating the coordinates of the zone of study. The base
climate 1961-2000 is compared with the data from CRU (Climatic Research Unit), and projections were used for
two time periods: 2015-2039 as near future represented on a monthly basis. The results show that for the model
RCP6.0 expected reductions in rainfall of up to -0.5 mm/d for the month of June, -0.33 to RCP4.5 in May and -3.8
mm/d to RCP8.5 in August. The scenarios show a clear decrease in basin precipitation between the months of May
and August, so it is priority design adaptation to negative changes projected for the study area.
Key Words: climate change, RCP, Cuenca del Rio Soto la Marina.
1.
INTRODUCCIÓN
Los efectos del cambio en el clima son tema emergente debido a que sus efectos ya son una realidad, las
acciones de mitigación y resiliencia son primordiales partiendo de una formulación de planes y programas que sean
previsibles a los impactos que se presentan en la tierra. El desarrollo de modelos globales y escenarios de cambio
climático, han permitido generar escenarios a nivel regional los cuales son herramientas de planeación que conllevan
a un proceso de adaptación al cambio desde la actualidad hasta el futuro cercano para mitigar las afectaciones.
Los escenarios proporcionan alternativas de lo que podría acontecer en un futuro de cercano de continuar
con las mismas prácticas en ámbitos demográficos, sociales, económicos, tecnológicos. Cuando se requiere hacer
proyecciones para analizar el cambio climático en una región, los escenarios constituyen un instrumento esencial de
evaluar la incertidumbre de los cambios en el clima (IPCC, 2000). Los escenarios de cambio climático están
representados sobre una base climatológica coherente por lo que permiten generar teorías de las posibles
consecuencias del cambio por actividad antropogénica.
Desde 1992 el Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés) ha
realizado estudios para la generación de escenarios de cambio climático nombrados IS92, que consideraban aspectos
socioeconómicos, demográficos, ambientales, emisiones de CO2, entre otras y que su momento fueron innovadores,
ya que eran los primeros escenarios que estimaban los gases de efecto invernadero, sin embargo se encontraron
deficiencias debido a que los rangos de intensidades de energía eran muy limitados, no se tenían interacciones
coherentes entre la energía, la economía y el cambio de uso de suelo. Para 1994, se desarrollan nuevos escenarios
llamados Escenarios de Emisiones (SRES, por sus siglas en Ingles) que constan de 4 familias o líneas evolutivas
(A1, A2, B1 y B2) basadas en “forzantes”, factores o fuerzas determinantes que bajo el mismo comportamiento,
aumentando o disminuyendo en su actividad, favorecen o afectan la estabilidad del clima en el planeta.
Después del Reporte de Evaluación del 2007, el IPCC en conjunto con expertos investigadores,
desarrollaron nuevos escenarios que identificaran un marco de referencia en las emisiones denominados “Vías de
Concentraciones Representativas”, VCR´s o RCP´s por sus siglas en inglés. Los requerimientos energéticos son
cada vez mayores, y eso se traduce en un incremento en las emisiones de CO 2. Actualmente son necesarias las
estrategias y políticas encaminadas a mitigar y adaptarse a los efectos en las concentraciones de GEI´s (Gases de
Efecto Invernadero) que producen un calentamiento en el planeta cada vez mayor.
En la presente investigación se hace uso de los escenarios generados en el proyecto “Actualización de
Escenarios de Cambio Climático para México como parte de los productos de la Quinta Comunicación Nacional”
que se encuentran disponibles en el portal del Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC). Los
autores de esta investigación son usuarios “intermedios” debido a que utilizaron escenarios construidos por otros
investigadores para desarrollar una investigación que contribuya a que los usuarios “finales” o los responsables de
políticas utilicen esos resultados que se ajustan a sus necesidades para tomar decisiones previsibles o adaptativas a
los impactos de los cambio en el clima (Moss et al., 2008).
Se estudian proyecciones de precipitación en la cuenca del Río Soto la Marina, en las costas del estado de
Tamaulipas, mediante cambios en el balance radiativo de la atmosfera y la tierra con base en tres diferentes vías de
concentración, VCR4.5, 6.0 y 8.5. Son vías o trayectorias, porque permiten obtener proyecciones de las
concentraciones de GEI´s siguiendo su trayectoria a través del tiempo. Son representativas, porque concentran
escenarios diferentes pero con forzamientos radiativos similares. El forzamiento radiativo es la cantidad media de
energía solar absorbida por metro cuadrado sobre la tierra y se mide en W/m2. Los GEI´s y los aerosoles afectan al
clima alterando la radiación solar que entra y la que sale al planeta. Un forzamiento positivo supone una mayor
concentración de GEI´s, es decir mayor energía atrapada en la atmósfera debido a que no es reflejada. De lo
contrario, cuando se tiene un forzamiento negativo, lo que algunos aerosoles producen, se establece un enfriamiento
debido a que es mayor la energía reflejada que recibida. De los gases de efecto invernadero, el CO2 ha causado un
mayor forzamiento en las últimas décadas, incluso la BBC del Mundo (Shukman, 2013) ha emitido una publicación
donde se menciona que las concentraciones de CO2 han alcanzado una cifra record a nivel mundial de 400 ppm, esto
con base en las mediciones del Observatorio Mauna Loa, en Hawai. Esta cifra podría ser rebasada en un par de años
de seguir bajo forzantes aún más positivas que por consecuencia calientan la tierra.
Cabe mencionar que los forzamientos pueden ser de naturaleza antropogénica o natural, es decir, la
variación puede producirse por factores humanos como los cambios en el uso del suelo, o por factores naturales
como los ciclos solares y las erupciones volcánicas. Sin embargo, los forzamiento por actividad humana son
mayormente representativos para el cambio climático actual (Solomon, 2007).
Con base en lo anterior el análisis de proyecciones sobre el comportamiento del clima basado en el
intercambio de energía radiativa, constituye una perspectiva que reduce la incertidumbre de los posibles cambios en
un futuro cercano para tomar decisiones previsibles y adaptables, aplicadas para todo sector productivo público,
privado y social.
2.
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN.
•
Se delimitó la malla de estudio que comprende la cuenta del Río Soto la Marina (CRSLM) y se extrajo el
registro histórico del CRU, las proyecciones de cambio y los escenarios mensuales de las VCR4.5, 6.0 y
8.5 para la variable de precipitación a un futuro cerca del 2015-2039, por medio del portal del INECC en el
apartado de Actualización de Escenarios de Cambio Climático para México.
•
Se determinó y analizó el clima base para el área de estudio que integre un periodo de normales
climatológicas para la variable precipitación, usando como fuente la base de datos CLICOM.
•
Se analizó el comportamiento de los escenarios climáticos regionales en la CRSLM, comparando las
precipitaciones de los climas base y los cambios porcentuales para las VCR4.5, 6.0 y 8.5 en un futuro
cercano del 2015-2039.
3.
MATERIAL Y MÉTODO.
3.1 Área de estudio.
El análisis de los escenarios de cambio
climático se llevó a cabo en la Cuenca
Hidrológica del Río Soto la Marina (CRSLM)
ubicada en la Región Administrativa GolfoNorte IX y en la Región Hidrológica 25 San
Fernando-Soto la Marina. La CRSLM se ubica
en la parte costera central del estado de
Tamaulipas mostrada en la Figura 1, y cuenta un
área de 21 475 Km2 (Diario Oficial de la
Federación [DOF], 2009) y el 86% de la cuenca
se ubica en el estado de Tamaulipas. Tiene como
límites: al Norte las cuencas del Río San
Fernando y Laguna Madre; al Sur la Región
Hidrológica No. 26 Río Pánuco; cuenca del Río
Guayalejo y las cuencas del Río San Rafael o
Carrizal y Laguna Morales de la Región
Hidrológica 25 San Fernando-Soto La Marina; al
Oeste la Región Hidrológica No. 37 El Salado y
al Este con el Golfo de México.
La región citada tiene su origen cerca
Fig. 1. Macrolocalización de la subregión hidrológica del
del cerro Peña Nevada en el Estado de Nuevo
Río Soto la Marina.
León, con el nombre de Río Blanco, que recibe
Fuente: Elaboración propia a partir de INEGI, 2010. Red
por su margen derecha en el Estado de Tamaulipas
Hidrográfica Escala 1:50,000, Ed. 2.0.
al Río Purificación, continuando su travesía hasta
la cuenca media que se conforma por la Presa
Vicente Guerrero (Las Adjuntas) y la cuenca baja que comprende el cauce principal del río Soto la Marina. En el
litoral donde desemboca el cauce con una línea de costa de 131.5 Km. La longitud del río Soto la Marina es de 416
Km (CONAGUA [CONAGUA], 2011), los 50 km finales de su recorrido son navegables. La CRSLM se integra por
11 subcuencas, que abarcan 18 municipios entre Tamaulipas y Nuevo León. La población total de la cuenca según
INEGI (2010) es de 454,609 hab., con una densidad de 22 hab/km2, los municipios con mayor población ubicada en
localidades urbanas son Cd. Victoria, Hidalgo, Soto la Marina y Padilla.
La precipitación media anual en el periodo 1981-2010 es de 681.51 mm con una temperatura de 19.14 0C,
un Índice de Lang1 o de Humedad de 35.6, por lo que este valor establece que la zona es árida, según la clasificación
de la tabla de valores (Almorox, 2003).
Es importante señalar que la CRSLM no cuenta con un estudio que valore los cambios en la climatología
futura relacionada con las precipitaciones que se presenten en la zona. El estudio es importante debido a que la
demanda de agua en la cuenca es cada vez mayor, sobre todo para usos domésticos y público urbano, y las
precipitaciones son las que permiten un suministro del recurso adecuado, aunado a una adecuada infraestructura y
administración del recurso en su paso por la cuenca.
3.2 Conformación de escenarios históricos y futuros para la CRSLM.
Para generar escenarios de cambio climático regional es primordial tener un buen número de estaciones
climatológicas dentro del área de estudio y en sus alrededores, un periodo histórico mayor a 30 años, aunado a una
buena calidad de datos. La Organización Meteorológica Mundial (OMM) indica que los valores “normales” son los
1
Estimador de la eficiencia de la precipitación en relación a la temperatura, es llamado también Índice de Aridez o
de Humedad.
promedios obtenidos de un periodo uniforme de tiempo de por lo menos 30 años, considerándolo representativo para
una climatología a nivel regional iniciando el 1 de enero de un año que termine en uno y concluyendo el 31 de
diciembre de un año con terminación cero.
Con base en lo anterior se extrajeron de la base de datos CLICOM (CLImate COMputing Project, por sus
siglas en inglés) 90 estaciones climatológicas ubicadas dentro y sobre la periferia externa de la cuenca que fueron
ubicadas mediante un SIG (Sistema de Información Geográfica), que posterior a realizar un análisis de la resolución
temporal completa de CLICOM que va de 1920 al 2010, se consideró el criterio del 90% o más de los registros
contenidos en cada estación, para diferentes periodos de tiempo (de 30 años), y se obtuvo que para la serie 1981 al
2010, se tenía un mayor número de estaciones bajo el anterior criterio, por lo que finalmente se consideraron para
esta modelación de cambio climático 31 estaciones dentro y 14 fuera de la cuenca, teniendo un total de 45
estaciones que conforman el clima base.
Se extrajeron del portal del Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (Cavazos, et al. 2013) las
gráficas de los registros mensuales de la Unidad de Investigación Climática (CRU, por sus siglas en inglés) y del
método de Fiabilidad del Ensamble Ponderado (REA, por sus siglas en inglés). La base de datos del CRU es la
versión TS 3.1 con una resolución temporal de 1901-2009 y espacial de 0.5º x 0.5º, la base contiene estaciones
meteorológicas a nivel mundial, con aproxidamente 6,000 para la variable de precipitación, y la calidad de sus datos
fue evaluada mediante el método de Global Historical Climatology Network-Monthly (GHCN) (Peterson et al.
citado en Cavazos et al., 2013). La base de datos del CRU se encuentra disponible para la parte sur de Estados
Unidos, México y Centro América, ubicándola en la página web http://www.cru.uea.ac.uk
El REA es un método que otorga mayor valor a los Modelos de Circulación General (MCG) que tengan
menos sesgo o rango de error comparándolos con las variables de estudio en un punto de malla dado para un periodo
de 1961 al 2000. Se base en dos criterios, de tendencia que es la diferencia entre cada modelo con los datos
observados y el de convergencia que es la distancia del modelo con respecto a los otros.
2a
Para extraer la información del portal
del INECC (Cavazos, et al. 2013), fue
necesario establecer una malla que
comprenda la CRSLM localizada entre
los 25.0º de latitud máxima, 23.0º de
latitud mínima, -97.5º de longitud
máxima y -100.0o de longitud mínima,
como lo muestra la Figura 2a y 2b. El
Proyecto
“Actualización
de
los
Escenarios de Cambio Climático para
México” forma parte de los productos de
la Quinta Comunicación Nacional ante la
Convención Marco
de
las
Naciones Unidas sobre el Cambio
Climático.
2b
Fig. 2. CRSLM, Tamaulipas.
Imagen Landsat, (Google Earth, 2013).
Dicho proyecto realizó un análisis regional del periodo histórico y proyecciones de 15 MCG a un futuro
cercano (2015-2039) y uno lejano (2075-2099). Lo anterior basado en las estrategias del Proyecto de
Intercomparación de Modelos Acoplados Fase 5 (CMIP5, por sus siglas en inglés), realizado por centros
internacionales como Organización Mundial de Meteorología, Programa de las Naciones Unidas para el Medio
Ambiente, Programa Mundial de Investigación Climática, el IPCC, entre otros. Tuvo por objetivo modelar el clima
para estudiar la predecibilidad, mediante el diagnóstico de los MCG que reproducen la dinámica atmosférica,
oceánica y continental a diferentes escalas, basados en las leyes de la física. Los resultados de los modelos fueron
recortados a una resolución de 0.5° x 0.5° (55 x 55 km aproximadamente).
El proyecto CMIP5 incluye los nuevos escenarios RCP que se describen en la Figura 3 y que tienen una
compatibilidad con los SRES B1 y A2, sin embargo para el estudio de Actualización de Escenarios de Cambio
Climático para México y este en particular, se seleccionaron los RCP4.5, RCP6.0 y RCP8.5.
Es importante hace mención que la tasa de crecimiento de las emisiones globales de GEI´s después del
2000 ha sido de aproximadamente el 3% y las razón de crecimiento de los escenarios de emisiones SRES es del 1.4
al 3.4%, por que surge la necesidad de basarse en escenarios un poco menos limitados (vanVuuren y Riahi, 2009
citado en Montero y Andrade, 2012). Por lo tanto los VCR representan escenarios mucho más integrados y que
abarcan una amplia gama de GEI´s, todos los tipos de uso de suelo y cubierta terrestre, así como MCG acordes al
comportamiento de las condiciones atmosféricas. Los VCR´s se clasifican en 4 trayectorias: una vía elevada o más
extrema de 8.5 W/m2 al año actual al 2100, dos vías de estabilización intermedias de 6.0 y 4.5 W/m2 a partir del
2100 y que tienen a disminuir aproximadamente en el año 2060 si es considerado como un escenario de políticas
climática, debido a que se requiere poner límite en las emisiones para no rebasar los valores de forzamiento radiativo
al año 2100.
La última vía previa al 2100 es de 3 W/m2 para tender a disminuir, sin embargo esta última trayectoria se
encuentra casi en el límite y para no traspasarla se requieren de supuestos estrictos como la reducción neta de
emisiones, crecimiento de población mundial medio y crecimiento del PIB. Oficialmente este escenario se estableció
como 2.6 W/m2, que se traduce en un calentamiento de no más de 20 C a fin de siglo, meta complicada porque
requiere de políticas drásticas previas al año 2020 y compromiso de todas las naciones.
Fig. 3. Tipos de Vías de Concentración Representativas (Moss, et al., 2008)
Con base en lo anterior, se extrajeron las proyecciones de precipitación para los escenarios RCP4.5,
RCP6.0 y RCP8.5 y se generaron los mapas de anomalías a partir de la malla establecida, para el período cercano
2015-2039. Se extrajeron los meses representativos de las 4 estaciones del año para analizar su comportamiento.
Se calcularon las precipitaciones promedio mensuales para el clima base 1981-2010 analizado de
CLICOM y las del CRU (1961-2000), así como la incorporación de las proyecciones de cambio o anomalías para
cada mes a los climas base, es decir, se restaron las anomalías a las climatologías base correspondientes y de esa
forma se generaron los nuevos escenarios que se representan en mapas para los tres diferentes escenarios, con el
objeto de observar el comportamiento de la variable tratada en un futuro cercano. De igual forma se representaron
los porcentajes de decremento para las precipitaciones medias mensuales para cada uno de los escenarios tanto del
clima base 1981-2010 y la del CRU.
4.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
A continuación se describen las condiciones generales de la climatología base del CRU y del REA,
descritos anteriormente, la precipitación se presenta en milímetros por día y se observa la bimodalidad del
comportamiento de la variable a lo largo de la serie histórica 1961-2000. La gráfica (Figura 4) muestra la variación
mensual de la precipitación en la región de la CRSLM, son una comparación de los valores obtenidos de las bases de
datos generadas por la base CRU y el ensamble ponderado REA.
Se puede observar que las precipitaciones máximas se presentan en septiembre con un registro de 4.4
mm/día (136.4mm), y las mínimas en marzo con 0.4 mm/día (12.3mm). Se observa una disminución en el periodo
de lluvia (de junio a septiembre) para el mes julio con 1.88 m/día (58.28mm), esto represente un episodio de sequía
intraestival o canícula en el mes de julio y agosto.
Fig. 4. Climatología base (1961-2000) para el área de estudio generada de las bases de datos CRU y REA del portal
del INECC para la Actualización de los Escenarios de Cambio Climático para México (Cavazos, et al., 2013).
Es la presente investigación se ha tomado en consideración meses que representan las estaciones del año,
tales como mayo (primavera), agosto (verano), septiembre-noviembre (otoño) y febrero (invierno) para el análisis de
las proyecciones de precipitación en la CRSLM, en donde se observa que para todos los meses hay únicamente
decrementos, sin embargo en la región se observa en alguno casos cambios positivos.
En la Figura 5 se muestran las proyecciones de cambio climático (para precipitación en mm/día) en la
CRSLM con base en los tres escenarios RCP4.5, 6.0 y 8.5 para el período 2015-2039 (futuro cercano). Se observa el
comportamiento que se espera tenga la precipitación en la región de la cuenca del Río Soto la Marina y en todos los
meses del año se espera que tengan reducciones en la precipitación de hasta -0.5 mm/d en el mes de junio para el
RCP6.0. Para el RCP4.5 mayo y julio representan reducciones importantes, igualmente en diciembre. Para el
RCP6.0 nuevamente junio representa un decremento fuerte al igual que septiembre. Mientras que para el RCP8.5
mayo y agosto tienen disminuciones que generarían sequias intraestivales mayormente agudas.
Fig.5. Proyecciones del cambio climático (precipitación) para el período 2015-2039 en la cuenca del Río Soto la
Marina, para RCP4.5, 6.0 y 8.5.
Una vez obtenidas las gráficas de proyecciones y el clima de la base CRU, en la Figura 6 se muestra el
comportamiento del clima base 1981-2010 y del CRU para la zona de estudio en forma de promedio mensual para
ambos periodos históricos.
Fig. 6. Normales de Precipitación mensual para los climas base 1981-2010 y base CRU.
En la gráfica anterior se observa que ambas climatologías representan una cierta similitud, sin embargo en
los meses de enero, julio y diciembre hay una variación representativa, en donde el clima base 1981-2010 muestra
precipitaciones medias mayores a las del CRU. Por lo que al asumir las anomalías para esos meses, estas no
precisamente pueden ser tan drásticas en sus decrementos mostrados.
En las siguientes Figuras 7 y 8, se presentan los mapas de las proyecciones de cambio en el área de estudio
para los escenarios RCP4.5, RCP6.0 y RCP8.5, para el período 2015-2039 (futuro cercano) con base en la serie
histórica de la CRU para los meses de Mayo, Agosto, Noviembre y Febrero, en donde se representa la cuenca de
estudio con las 11 subcuencas que esta comprende.
Fig. 7. Mapas de las anomalías de precipitación para los meses de mayo y agosto, para los escenarios
RCP4.5, 6.0 y 8.5 para el periodo 2015-2039 en la cuenca del Río Soto la Marina.
Analizando las Figuras 7 y 8 se observa que todas las anomalías son negativas, agosto y noviembre
representan una menor disminución en la precipitación para el escenario RCP6.0, sin embargo en mayo para el
RCP4.5 y 8.5 se tiene un rango de variación de valores que va de -0.25 mm/día a -0.40 mm/día y para el mes de
agosto en el RCP8.5 se tiene una proyección de cambio que oscila entre -0.30 mm/día a -0.40 mm/día.
Fig. 8. Mapas de las anomalías de precipitación para los meses de noviembre y febrero, para los escenarios
RCP4.5, RCP6.0 y RCP8.5 para el periodo 2015-2039 en la cuenca del Río Soto la Marina.
Las anomalías obtenidas del portal del INECC tienen como periodo histórico del clima de la base CRU, sin
embargo fueron también aplicadas al clima base 1981-2010 de las 45 estaciones climatológicas seleccionadas por
cumplir con el 90% o más de los registros en esa serie. Con base en lo anterior, y debido a que este estudio es un
preliminar para conocer el impacto del cambio climático aplicando las VCR´s en la CRSLM, las precipitaciones
registradas por las estaciones no representan precisamente esas anomalías, sin embargo el siguiente paso de esta
investigación es incorporar al clima base 1981-2010 las anomalías adecuadas con base en un proceso de reducción
de escala, para posteriormente obtener las proyecciones más acordes al correspondiente clima base.
Se generaron gráficas que representan los climas base y las proyecciones de precipitación con base en las
anomalías extraídas de forma mensual, así como los cambios porcentuales todos negativos de la precipitación con
respecto al periodo de referencia 1981-2010 y la base del CRU para los tres escenarios de estudio.
Fig. 9. Proyecciones de precipitaciones y porcentaje de decrementos para el escenario RCP4.5
en los periodos históricos del clima base 1981-2010 y CRU
(Elaboración propia a partir de Cavazos, et al., 2013).
En la Figura 9 muestra decrementos mayores en los meses de enero, febrero, marzo, noviembre y
diciembre. Para abril hay decrementos menores y se mantiene, y para el mes de septiembre, el más lluvioso, muestra
un decremento del orden del 3% para este escenario. El mayor decremento se presenta en marzo y diciembre con un
aproximado del 50% de disminución de la precipitación.
Para el escenario RCP6.0 mostrado en la Figura 10, se observa que las proyecciones de precipitación para
todos los meses disminuyen. Sin embargo los meses de enero y febrero representan un mayor porcentaje de
disminución del orden del 40%, sin embargo la base CRU se incrementa el rango de disminución hasta casi un poco
más del 60% de las lluvias para enero. Se muestra que para agosto, en este escenario no se tendrán disminuciones,
las precipitaciones se mantienen de igual forma. Para el mes de septiembre se observa un decremento de
aproximadamente 8%.
Fig. 10. Proyecciones de precipitaciones y porcentaje de decrementos para el escenario RCP6.0
en los periodos históricos del clima base 1981-2010 y CRU.
Para el escenario RCP8.5 (Figura 11) se muestran mayores decrementos en enero, febrero, marzo y
diciembre, en donde el máximo incrementos es del orden del 55% de decremento para el mes de marzo respecto al
clima de la base CRU, seguido de enero y febrero con más del 45% de disminución, mientras que para el clima base
1981-2010 se observa que el mayor decremento es en febrero con el 43% aproximadamente de decremento. Para
Septiembre de observa un decremento menor con respecto a los otros escenarios con un 2% y para agosto ya se
muestra decremento de 12% respecto a ambos climas base.
En los mapas de la Figura 12 se muestra el comportamiento de los rangos de variación de la precipitación
para los tres escenarios en los meses de mayo (primavera), mientras que en la Figura 13 para el mes de noviembre
(otoño) y en la Figura 14 para el mes de septiembre. Se presentan las proyecciones de cambio de la precipitación
para el clima base 1981-2010, con respecto a las anomalías extraídas del clima base CRU. Eventualmente en futuras
investigaciones estas anomalías deberán ser adecuadas al clima histórico estudiado.
Se muestra para el mes mayo que el RCP4.5 representa cambios en disminuciones más notorias, sobre todo
en la parte baja de la cuenca que comprende la subcuenca del Río Soto la Marina y la del Río Palmas. Para el mes de
noviembre se observan cambios considerables en toda la cuenca, donde se mantienen precipitaciones bajas para el
RCP6.0 y RCP8.5.
En lo que respecta al mes de Septiembre disminuye los rangos de variación para el RCP4.5 y 6.0, sin
embargo para el RCP8.5 hay una ligera recuperación.
Fig. 11. Proyecciones de precipitaciones y porcentaje de decrementos para el escenario RCP8.5
en los periodos históricos del clima base 1981-2010 y CRU.
Fig. 12. Proyecciones de
Precipitaciones al mes de mayo
para los tres escenarios
representando el clima base
1981-2010.
Fig. 13. Proyecciones de Precipitaciones al mes de noviembre para los tres escenarios representando el
clima base 1981-2010.
Fig. 14. Proyecciones de Precipitaciones al mes de septiembre para los tres escenarios representando el
clima base 1981-2010.
Cabe señalar que la distribución de la precipitación en México, genera problemas de desequilibrio en la
disposición del recurso debido a que se presentan en 4 meses principalmente, entre julio y septiembre. Debido a eso,
los decrementos en la variable tratada en el presente estudio son menores para esos meses, sin embargo en
representan una situación de alerta ya que son las lluvias más esperadas en el año para la recuperación de las
actividades económicas.
5.
CONCLUSIONES
El manejo de los datos climatológicos basados en periodos históricos con calidad y proyecciones a plazos
cortos, medianos y largos de tiempo del clima, son una herramienta puede ser de interés para el sector agrícola, en
donde los paquetes tecnológicos de los cultivos deben considerar estas previsiones. En el sector industrial, para los
procesos logísticos de transportación de insumos y productos terminados, los procesos de producción, así como la
expansión de sus actividades hacia regiones donde el insumo hídrico proporciona una seguridad para la continuidad
de sus procesos. Para la sociedad, en vías de un proceso de adaptación y de mitigación, mediante técnicas de
aprovechamiento de recursos, asentamientos humanos seguros y medidas previsibles ante eventos
hidrometeorológicos intensos.
En lo que respecta a la cuenca del Río Soto la Marina las problemáticas actuales están relacionadas con el
desequilibrio de la oferta-demanda de agua, el deterioro del suelo y el uso ineficiente del agua en la actividad
agrícola y zonas urbanas. En la cuenca alta, se encuentra la subcuenca del Río Purificación, cuyo acuífero está sobre
explotado y en donde la actividad citrícola tiene lugar, por lo que variaciones mínimas de falta de agua
representarían un conflicto social y económico para esta zona. La agricultura representa el 93% del uso del agua en
la cuenca, por lo que decrementos de precipitación en esta zona, son alarmantes y deben ser monitoreados para
realizar prácticas de aprovechamientos del recurso hídrico para adaptarse a los nuevos decrementos en las lluvias.
Es importante considerar que los riesgos que sufre la disponibilidad del agua, como el aumentos de la
población, la concentración y crecimiento de la mancha urbana, el bienestar económicos y los cambios en el
comportamiento de las precipitaciones con base en la intensidad y duración, son situaciones que con dificultad
lograrán un equilibrio o estabilización, y por lo tanto las medidas preventivas y el diseño de nuevas estrategias de
adaptación son primordiales para hacer de las regiones, sobre todo las más vulnerables, sociedades cada vez más
resilientes.
6.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen la oportunidad brindada para exponer los resultados del presente estudio, con el
objetivo de profundizar en la investigación que se realiza en México en el tema de cambio climático. A la Facultad
de Ingeniería “Arturo Narro Siller” de la Universidad Autónoma de Tamaulipas, por ampliar y difundir la
investigación científica en esta región del estado de Tamaulipas. A los investigadores que forman parte del proyecto
“Evaluación y Monitoreo de la Vulnerabilidad ante el Cambio Climático de la Zona Costera de Tamaulipas” de la
FIANS, UAT e IPN, CICATA-Altamira. Así como al proyecto “Actualización de Escenarios de Cambio Climático
para México como parte de los productos de la Quinta Comunicación Nacional”, por proporcionar estrategias que
permitan ser adaptadas a diversas regiones de México para el desarrollo de escenarios de cambio climático.
REFERENCIAS
Almorox, J. (2003). Climatología aplicada al medio ambiente y agricultura. Madrid, España: Universidad
Politécnica de Madrid, Escuela Técnica de Ingenieros Agrónomos.
Cavazos, T., Salinas, J., Martínez, B., Colorado, G., De Grau, P., Prieto, R.,… Bravo, M. (2013). Actualización
de escenarios de cambio climático para México como parte de los productos de la Quinta Comunicación Nacional.
Informe Final del Proyecto al INECC. Recuperado de http://escenarios.inecc.gob.mx/index2.html
Comisión Nacional del Agua (2011). Estadísticas del Agua en México Edición 2011. Secretaría de Medio
Ambiente y Recursos Naturales (Ed.), México, D.F.
Diario Oficial de la Federación (2009). Estudios técnicos en la Subregión Hidrológica Río Soto La Marina de
la Región Hidrológica número 25 San Fernando-Soto La Marina. Gobierno Constitucional de los Estados Unidos
Mexicanos. Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (Ed.) México. D.F.
INEGI (2010). Censo de Población y Vivienda 2010. Principales Resultados por ITER. Recuperado de
http://www.inegi.org.mx/sistemas/consulta_resultados/iter2010.aspx?c=27329&s=est
IPCC (2000). Informe Especial de Escenarios de Emisiones. Resumen para responsables de políticas. Grupo de
Trabajo III. Organización Meteorológica Mundial y Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente.
Montero, M. y Andrade, M. (2012). Nuevas Proyecciones de cambio de precipitación y temperatura para el
siglo XXI en el norte de México. 2do. Congreso de Cambio Climático del Estado de Chihuahua. Servicio
Meteorológico Nacional.
Moss, et al. (2008). Exploración de nuevos escenarios para el análisis de las emisiones, del cambio climático,
de sus impactos y de las estrategias de respuesta. Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio
Climático. Ginebra.
Solomon, S., Qin, S., Manning, M., Chen, Z., Marquis, M., Averyt, K. B., Tignor, M. y Miller, H. L (eds.)
(2007). Informe del Grupo de Trabajo 1-Bases de las Ciencias Física. Cambridge University Press, Cambridge,
Reino Unido y Nueva York, EU. Recupera de http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/es/faq-2-1.html
Shukman, D. (mayo, 2013). Récord histórico de bióxido de carbono en la atmósfera. BBC del Mundo.
Recuperado de http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2013/05/130510_ciencia_co2_dioxido_carbono_lav.shtml