La planificación hidrológica y el cambio climático

Teodoro Estrela

Subdirector General de Planificación y Uso Sostenible del Agua

Ministerio de Medio Ambiente

• El cambio climático previsiblemente modificarálos recursos hídricos en cantidad y calidad.

• Necesidad de evaluar los impactos del cambio climático sobre los recursos hídricos dentro del marco de:

• El Plan Nacional de Adaptación al Cambio Climático • La planificación hidrológica

Introducción

Libro Blanco del Agua (MIMAM, 2000): Estudio del efecto de distintos escenarios climáticos sobre las escorrentías

Escenario 1 (incremento de 1º C de temperatura)

Escenario 2 (incremento de 1º C de temperatura y descenso de 5% de

precipitación)

Antecedentes: El Libro Blanco del Agua

Mapa de riesgo de escasez en los sistemas de explotación (MIMAM, 2000)

Impacto sobre los recursos y vulnerabilidad

Mapa de reducción de escorrentía con disminución de un 5% en la precipitación media anual y aumento de 1ºC en la temperatura

El CC en la planificación hidrológica

•Los estudios de evaluación del impacto climático sobre los recursos hídricos no se tuvieron en cuenta en los planes hidrológicos de cuenca aprobados en el año 1998.

•La primera vez que se contemplan este tipo de estudios con cierto detalle fue en la elaboración de la Documentación Técnica del Plan Hidrológico Nacional.

Porcentajes de disminución de la aportación total, para los escenarios climáticos considerados, en el largo plazo de la planificación hidrológica

(Fuente: LBAE y Documentación Técnica PHN)

El CC en la planificación hidrológica

-16-14-12-10

-8-6-4-20

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ral Escenario 2

Escenario 1Medio global

REGLAMENTO DE LA PLANIFICACIÓN HIDROLÓGICA (RD 907/2007)

Inventario de recursos hídricos naturales (art 11.4 )

El plan hidrológico evaluará el posible efecto del cambio climático sobre los recursos hídricos naturales de la demarcación. Para ello estimará los recursos que corresponderían a los escenarios climáticos previstos por el Ministerio de Medio Ambiente, que se tendrán en cuenta en el horizonte temporal indicado en el artículo 21.4.

El CC en la planificación hidrológica

REGLAMENTO DE LA PLANIFICACIÓN HIDROLÓGICA (RD 907/2007)

Balances, asignación y reserva de recursos (Art 21.4)

Con objeto de evaluar las tendencias a largo plazo, para el horizonte temporal del año 2027 el plan hidrológico estimará el balance o balances entre los recursos previsiblemente disponibles y las demandas previsibles correspondientes a los diferentes usos. Para la realización de este balance se tendrá en cuenta el posible efecto del cambio climático sobre los recursos hídricos naturales de la demarcación de acuerdo con lo establecido en el artículo 11. El citado horizonte temporal se incrementará en seis años en las sucesivas actualizaciones de los planes.

El CC en la planificación hidrológica

Encomienda de gestión de la Dirección General del Agua al CEDEX para el análisis del impacto del cambio climático en los recursos hídricos y las masas de agua dentro del marco del Plan Nacional de Adaptación al cambio climático.

Firmada en abril de 2007 con una duración 40 mesesPresupuesto 800.000 eurosComisión de Seguimiento constituida por un miembro de la Dirección General del Agua, un miembro de la DG Oficina Española de Cambio Climático y do miembros del Centro de Estudios Hidrográficos (CEDEX)

Trabajos en curso en la DGA

Efecto del Cambio Climático en los recursos hídricos en régimen naturalEfectos del Cambio Climático en las demandas de agua (riego, abastecimiento urbano e industria) y estrategias de adaptaciónEfecto del Cambio Climático en los sistemas de explotación de los recursosEfectos del Cambio Climático en el estado ecológico de las masas de agua

Líneas de estudio de la encomienda

Análisis de escenarios climáticos regionalizados para España y facilitados por el Instituto Nacional de Meteorología.

Trabajos iniciales

Utilización de un modelo de simulación del ciclo hidrológico.

• Desarrollado por el CEDEX y utilizado en los trabajos del Libro Blanco del Agua en España (LBAE).

• Entradas al modelo: escenarios climáticos realizados por el Instituto Nacional de Meteorológica.

• Genera series hidrológicas a escala mensual en todas las cuencas españolas (aportaciones de los ríos, recargas a los acuíferos, …)

Impactos sobre los recursos hídricos

Precipitación (mm/año)

Evapotranspiración potencial (mm/año)

Escorrentia total (mm/año)

Impactos sobre los recursos hídricos

Actualización series recursos hídricos en España (1940-2005)

-2,17%2.3932.446CM ANDALUCÍA

-5,96%769817SEGURA

-1,90%3.4263.493JUCAR

-3,25%16.63017.189EBRO

-2,22%10.29910.533TAJO

-3,03%5.2995.464GUADIANA

-1,15%8.6698.770GUADALQUIVIR

-3,06%2.6582.742CI CATALUÑA

-2,26%107.458109.948ESPAÑA

-2,37%13.53313.861DUERO

-1,74%42.73743.494NORTE

DESVIACIÓN RESPECTO A 1940/41-1995/96

APORTACIÓN 1940/41-2005/06

APORTACIÓN 1940/41-1995/96

DEMARCACIÓN

Precipitación 1969 Evapotransp. potencial 1969

Humedad suelo 1969

Recarga acuífero 1969

Evapotranspiración 1969 Volumen acuífero 1969

Escorrentía subterránea 1969

Escorrentía superficial 1969 Escorrentía total 1969

Impactos sobre los recursos hídricos

Se aprecia un ligero descenso respecto a la media durante los últimos años en las variables seleccionadas

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

mm

/año

Precipitación (mm)

Evapotranspiración real (mm)

Escorrentía (mm)

Impactos sobre los recursos hídricos

RIEGOABASTECIMIENTOINDUSTRIAL

Estas demandas dependen de:

Los escenarios climáticosLos escenarios socio-económicos.

Impactos sobre las demandas de agua

Escenarios climáticos:Las metodologías se aplicarán a los escenarios climáticos correspondientes, teniendo en cuenta las variaciones de los datos climáticos actuales.

Influencia del CO2:Adicionalmente se tendrá en cuenta la influencia del incremento en la concentración de CO2.

Adaptación cultivos:El periodo de los cultivos se adaptará en su duración, fecha de plantación, etc… según los datos climáticos considerados.

Impactos sobre las demandas de riego

Modelos de simulación de cultivos

El objetivo de estos modelos es servir como herramienta analítica para el estudio de los efectos del cambio climático y el manejo de los cultivos sobre los rendimientos del cultivo y el medio ambiente donde se desarrollan.

Datos meteorológicos

Datos de suelo

Parámetros cultivo

Datos experimentales

Concentración CO2Manejo de fertilización

Manejo del riego

Manejo del cultivo

Estado inicial suelo

MODELOSIMULACIÓN

CULTIVOS

Datos simuladosVariables cultivo

(período, rendimiento, …)

Datos simuladosBalance hídrico

(ETc, necesidades, …) Datos simuladosBalance fertilidad

ANÁLISIS

Clima actualAnálisis sensibilidad variables climáticas: ∆

temperatura 1o C

ETo (Penman Monteith) ETo (Penman Monteith)

Necesidades hídricas cereales pr Necesidades hídricas cereales pr

Metodologías FAO sobre necesidades hídricas cultivos

Efectos sobre las demandas de agua para riego

Hipótesis de trabajo:• Base: No aumenta la [CO2] ni la Tª• Δ [CO2] = 2 ppm/año• Δ [CO2] = 2 ppm/año y Δ Tª = + 0.1ºC/año• Δ [CO2] = 1 ppm/año y Δ Tª = + 0.1ºC/año

Variación del rendimiento del cultivo y de la evapotranspiración del

cultivo en función de la variación de [CO2] y de la combinación de la

variación del [CO2] la temperatura.

Rendimiento

17500

18000

18500

19000

19500

20000

20500

21000

21500

2003200

620

092012201

520

182021202

420

272030203

320

36203

920

422045204

820

51205

4205

720

60206

3206

620

69207

2

Kg/ha Base

Δ CO2

Δ CO2 (2 ppm) + Δ Tª

Δ CO2 (1 ppm) + Δ Tª

Evapotranspiración del cultivo

790

810

830

850

870

890

910

930

950

970

2003200

62009201

220

15201

820

21202420

272030203

32036203

920

42204

520

48205

120

5420

5720

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63206

620

69207

2

mm/año Base

Δ CO2

Δ CO2 (2 ppm) + Δ Tª

Δ CO2 (1 ppm) + Δ Tª

Utilización de un modelo de simulación del funcionamiento de los sistemas de explotación de recursos en las cuencas españolas.

• Actualización del modelo desarrollado por el CEDEX y utilizado en los trabajos del Libro Blanco del Agua en España (LBAE).

• Entradas al modelo: series de recursos hídricos en régimen natural generadas por el modelo de simulación hidrológica para los distintos escenarios climáticos.

Efectos sobre los recursos hídricos disponibles

• Es la actividad más compleja y de la que se dispone de menos experiencia.

• Requiere:

• Conocimiento de la distribución de las especies en ríos, lagos y embalses.

• Cartografía de variables ambientales.• Relaciones entre especies y variables ambientales.• Uso de modelos de nicho o de envolvente

bioclimática (Bioclimatic Envelope Models, BEMs).

Efectos sobre el estado ecológico de las masas de agua