Modelación hidrológica superficial en cuencas de llanura: perspectiva histórica y futura basada en un enfoque de calibración multivariable

El objetivo de esta tesis fue contribuir al conocimiento del funcionamiento hidrológico de grandes cuencas de llanura, mediante la implementación del modelo de capacidad de infiltración variable (VIC) en la cuenca de los Bajos Submeridionales, una región extensa (~54 000 km2), pobremente monitoreada hidrometeorológicamente. La región posee muy escasa pendiente y una dinámica hídrica compleja, altamente condicionada por el estado de almacenamiento antecedente, y un régimen climático de variabilidad espacial y temporal significativa. La discretización espacial fue de 5 km, y la temporal de 6 hr, otorgando al modelo una importante resolución para el análisis. La respuesta del sistema fue estudiada durante el periodo 2000-2019 y ante distintos escenarios de cambio climático en el corto y el largo plazo (2020-2100). Los datos de forzamiento meteorológico fueron obtenidos de bases de datos globales, apropiadamente evaluadas frente observaciones. La parametrización del modelo fue definida usando diversas bases de datos globales, recuperaciones satelitales, valores publicados en la literatura y datos de campo. Los parámetros más sensibles fueron calibrados en una estrategia de calibración manual multivariable, en el periodo 2016-2018, que abarcó el análisis de la humedad de suelo (HS), de la evapotranspiración real (ET) y el caudal (Q), respectivamente comparados con el Q observado en la estación de aforo a la salida de la cuenca y con estimaciones independientes de HS y ET. El modelo logra capturar las tendencias estacionales de Q, ET y HS, ocurridas en la región durante el periodo histórico. La simulación de ET es adecuada y se relaciona con el gradiente de precipitación y con el control superficial que ejercen los distintos tipos de cobertura vegetal, mientras que el Q simulado es sobreestimado. Las proyecciones muestran que a medida que aumenta el nivel de emisiones de gases de efecto invernadero se producirían periodos de crecidas y sequías más prologados e intensos, no obstante, las incertidumbres asociadas a las proyecciones del clima son significativas. Esta tesis constituye un avance en el refinamiento espacial de la modelación en la zona. Para optimizar el modelado y la gestión de los recursos hídricos en el contexto de cambio climático es necesario evaluar cuidadosamente el efecto de los sesgos e incertidumbres asociadas a los datos de forzamiento y la resolución espacial de modelación, así como la mejora de la representación de flujos laterales, la dinámica del nivel freático y de la variabilidad espacial del clima.

Espinosa Gómez, Edna Lucía