La cuenca del río Limarí

variabilidad climática

La cuenca semiárida del rio Limarí en la Región de Coquimbo está delimitada por el océano pacifico y la cordillera de los Andes. Los registros del clima de esta zona muestran  grandes variaciones  espaciales, intra- e inter- anual en el clima. La precipitación media anual tiene una fuerte modulación geográfica, entre  43 y 270 mm aproximadamente por año desde la zona costal hasta la cordillera de los Andes, con un promedio de solo 125,7 mm (Oyarzún, 2010; Verbist et al., 2010).

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El ciclo de la lluvia es bien marcado, con casi el 85% de la precipitación anual cayendo entre mayo y junio (Souvignet et al., 2010). Periodos secos prolongados son comunes, y periodos secos sin precipitación pueden durar entre uno a varios años (Favier et al., 2009). Esta variabilidad inter-anual de precipitación está asociada a ENSO (Oscilación del Sur El Niño, por sus siglas en inglés), frecuentemente con anomalías de precipitación positivas durante eventos del Niño, y con precipitación inferior a lo normal durante condiciones resultantes de La Niña (Verbist et al., 2010). Esto frecuentemente causa una falta natural de disponibilidad de agua, resultando en sequías meteorológicas.
La temperatura también muestra una variabilidad por temporada. Las temperaturas mínimas ocurren en junio-agosto, y coinciden con la precipitación máxima, y nieve en alturas superiores a 1000m de elevación. La estación climática central en Ovalle entre 1965 y 2009 registró una temperatura media anual de 16,6 °C con un mínimo de 9, 4°C y una máxima de 23,8°C. Además, la variación de temperatura espacial es marcada dependiendo de la elevación y del gradiente Sur-Norte.

 

EL FENÓMENO ENSO Y SU IMPACTO SOBRE LA VARIABILIDAD CLIMÁTICA EN CHILE CENTRAL

 

La oscilación del sur El Niño (ENSO) es un fenómeno bien conocido en la zona árida de Chile central y todo ciudadano en Coquimbo esta consiente cuando un año seco debido a La Niña está ocurriendo, o cuando El Niño trae suficiente agua para la irrigación. Sin embargo, no hay alguna correlación confiable entre el valor del índice ENSO y la precipitación.
Los años irregulares del Niño y La Niña -cada 2 a 7 años- se originan en el Pacifico tropical y se acompañan de interacciones entre el océano y la atmosfera, y tele-conexiones sobre los océanos Pacifico e Indio tropical. Tienen claras señales en temperatura de la superficie del mar (TSM), patrones de presión atmosférica y vientos alisios de magnitud variable.
Mientras que los años del Niño generan temperaturas en la superficie del mar más altas, y una baja presión del aire en el Pacifico Este, las condiciones de La Niña se generan por temperaturas de la superficie del mar bajas, las cuales se originan en el Pacifico tropical (Mc Phaden et al., 2006; Tudhope et al. 2001). TSM altas del Niño llevan a tasas de evaporación más altas, y por lo tanto mayor precipitación que el promedio en Chile central y en el Pacifico Este durante invierno y. A la misma vez, estas causan sequias severas en Australia oriental. La medición de la TSM y la presión atmosférica permiten predecir eventos del Niño o la Niña con varios meses de anticipación (Montecinos & Aceituno 2003). Por otro lado, años de La Niña llevan a condiciones áridas en Chile central durante el invierno y primavera.
Se piensa que ENSO es sensible al calentamiento global. Tudhope et al. (2001) analizo corales marcados anualmente en Papua Nueva Guinea para determinar en qué manera ENSO ha variado en repuesta a condiciones glaciares e interglaciares durante los últimos 130.000 años. Se encontró que en la última década, las señales del ENSO se han ido transformando más fuerte que durante los siete periodos fríos anteriores (glaciar) y temperados (interglaciar) analizados, y sugieren que este cambio puede ser debido a retroceso glaciar y forzamiento solar (Tudhope et al., 2001). Gomez et al. (2011) realizo análisis paleo-climáticos adicionales de registros de sedimentos de tormenta de alta resolución del lago Tutira de los últimos 6800 años y derivo eventos históricos de precipitación indicando patrones de ENSO con tele-conexiones a registros en Nueva Zelandia, el Pacifico trópico y Antárctica. Ellos también sugieren que la fuerza de la radiación solar juega un papel importante, y por lo tanto podría ser la razón por el ciclo ENSO acelerado durante las últimas décadas. (Gomez et al., 2011).

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hidrología e infraestructura del agua

 

Durante frentes de frio, el 0°C isotérmico esta generalmente ubicado a 2500 masl,  permitiendo la acumulación de nieve en la mitad superior de la cuenca durante el invierno. Las zonas  superiores de las cuencas están por lo tanto dominadas por deshielo, y debido al retraso de tiempo entre el acumulo de nieve y el deshielo, y la descarga máxima del rio se alcanza durante los meses de primavera y verano  (octubre-enero) (Vicuna et al., 2010). En elevaciones inferiores, durante años con alta precipitación se observa un hidrógrafo con dos cimas, donde la primera cima es una respuesta a la precipitación en forma de lluvia, y la segunda cima en primavera se relaciona al deshielo  (ver Favier et al., 2009). El rio Hurtado drena la zona  noreste  más seca de la cuenca, llenando el embalse Recoleta el cual tiene una capacidad de 100 millones m³. El rio tiene un área de drenaje superior, de 544m² debido a las contribuciones del rio Rapel por el sur (Álvarez et al., 2006; Oyarzún, 2010). El rio Guatulame está regulado a través del embalse Cogotí, con una capacidad de 150 millones m³. El escurro del  rio Guatulame rio abajo del embalse  Cogotí y del río Grande se almacena en el embalse La Paloma, con una capacidad de 750 millones m³. Por lo tanto, la cuenca es integralmente regulada por estos tres embalses que formas el Sistema La Paloma, con una capacidad potencial de  1 billón m³, para almacenar y distribuir el agua disponible durante el año, y para irrigar  las 48.000 hectáreas de suelo destinado para la agricultura (Parga et al., 2005; Álvarez, 2006; Oyarzún, 2010).

 

Referencias y lectura complementaria:

ÁLVAREZ, P., KRETSCHMER, N., OYARZUN, R. (2006): “Water Management for Irrigation in Chile: Causes and Consequences” paper presented at the international water fair “Wasser Berlin 2006”.
FAVIER, V., FALVEY, M., RABATEL, A., PRADERIO, E. and D. LÓPEZ (2009): Interpreting discrepancies between discharge and precipitation in high-altitude area of Chile’s Norte Chico region (26–32°S), Water Resources Research, 45, W02424, doi:10.1029/2008WR006802.
GOMEZ, B.; CARTER, L.; ORPIN, A.R.; COBB, K.M.; PAGE, M.J.; TRUSTRUM; N.A.; PALMER A.S. (2011): ENSO/SAM interactions during the middle and late Holocene, The Holocene, DOI: 10.1177/0959683611405241.
MC PHADEN, M. J., ZEBIAK, S.E., GLANTZ, M. H., (2006); ENSO as an Integrating Concept in Earth Science, Science 15 December 2006: 314 (5806), 1740-1745. [DOI:10.1126/science.1132588]. 
MONTECINOS, A.; P. ACEITUNO (2003): Seasonality of the ENSO-related rainfall variability in central Chile and associated circulation anomalies. Journal of Climate, 16, 281-296.
OYARZUN, R. (2010) Estudio de caso: Cuenca del Limarí, Región de Coquimbo, Chile, Compilación Resumida de Antecedentes, Centro de Estudios Avanzados en Zonas Aridas- Universidad de la Serena (CEAZA-ULS).
PARGA, F., LEÓN A., VARGAS, X., FUSTER, R. (2005) El índice de pobreza hídrica aplicado a la cuenca del Río Limarí en Chile semiárido, volumen XI; El Agua en Iberoamérica en 2005. Assessed athttp://www.cricyt.edu.ar/ladyot/publicaciones/cyted_libro_XII/articulos/093.pdf on the 15th of August 2011.
PEEL, M.C., FINALYSON, B.L. and MC MAHON, T.A. (2007): Updated World Map of the Köppen‐Geiger Climate Classification. Hydrology and Earth System Sciences, 11(5): 1633‐1644.
SOUVIGNET, M., GAESE, H., RIBBE, L., KRETSCHMER, N. & OYARZUN, R. (2010): Statistical downscaling of precipitation and temperature in north-central Chile: an assessment of possible climate change impacts in an arid Andean watershed, Hydrological Sciences Journal, vol. 55, no. 1, pp. 41-57. 
TUDHOPE, A.W., CHILCOTT, C. P., MC CULLOCH, M.T., COOK, E.R., CHAPPELL, J.; ELLAM, R. M.; LEA, D.W.; LOUGH, J.M. and SHIMMIELD, G.B. (2001): Variability in the El Niño Southern Oscillation Through a Glacial-Interglacial Cycle; Science, Vol. 291, 23.
VERBIST, K., ROBERTSON, A.W., CORNELIS, W., GABRIELS, D. (2010): Seasonal predictability of daily rainfall characteristics in central-northern Chile for dry-land management, Journal for Applied Meteorology and Climate, 49(9), 1938-1955.
VICUñA, S., GARREAUD, R.D. & MC PHEE, J. (2010): "Climate change impacts on the hydrology of a snowmelt driven basin in semiarid Chile", Climatic Change, vol. 105, no. 3-4, pp. 469-488.