Análisis de sequías meteorológicas e hidrológicas en la cuenca del rio Magdalena

Actualmente, debido a la gran expansión geográfica de la humanidad, los eventos climáticos de carácter extremo, son fuentes de grandes desafíos para la sostenibilidad social, económica y medioambiental de una región. Estos eventos extremos son vistos también como fluctuaciones climáticas, presentes en diversas regiones del planeta, que hoy en día son objeto de interés, debido principalmente al aumento en frecuencia y severidad de desastres socio-naturales y el impacto directo en actividades económicas. (Gonzalez Lopez , Carvajal Escobar, & Loaiza Ceron, 2016).La práctica común usa métodos probabilísticos que se aplican en el diseño de planes, estructuras y alertas tempranas para la mitigación de estos eventos extremos, que se suponen estacionaros, sin embargo, en la pasada década hay estudios que demuestran la perdida de esta estacionaridad, y estos máximos y mínimos están aumentando más la brecha entre sí, pudiendo ser esto por factores antrópicos que afecten la cuenca, efectos de variabilidad climática de baja frecuencia, y hasta los efectos del cambio climático que afectan el ciclo del agua. (Salas D & Obeysekera, 2014). En el caso de esta investigación, las sequias son un fenómeno natural que sucede por una anormalmente baja, o incluso ausencia, cantidad de precipitación por un tiempo extendido. Esta es una anomalía temporal que puede suceder en casi cualquier zona del planeta, incluso en aquellas zonas que presentan fuertes precipitaciones. Este fenómeno se distingue de la aridez natural, puesto que esta corresponde a zonas que poseen escasas precipitaciones de manera normal, siendo esta una característica constante en el clima (Ravelo, Sanz Ramos, & Douriet Ramos, 2014). Una forma de comprender las sequias es comprender su origen y los efectos adversos que esta tiene: las sequia meteorológica se presentan cuando la cantidad de precipitación esperada es muy inferior a la requerida, la deficiencia hídrica se extiende por un periodo largo de tiempo, y esta es el origen de otros tipos de sequías como la agrícola y la socio-económica; por último la sequía hidrológica es aquella que ocurre cuando hay un déficit continuo en la escorrentía superficial, y alcanza esta un nivel menor a las condiciones normales y/o cuando disminuye el nivel de las aguas subterráneas. (Ravelo A. C., 2012). En Colombia la variabilidad climática es muy alta, principalmente los factores que regulan estos fenómenos son la Zona de Confluencia Inter-tropical, por la dinámica de los océanos Pacifico y Atlántico y la interacción entre las cuencas del Amazonas y el Orinoco. Los escenarios anteriores dificultan una respuesta de los tomadores de decisiones, que desmeritan un poco la construcción de escenarios que hablen de cambio climático o afectación por factores antrópicos. Colombia también ha sido víctima de los extremos del clima global: un claro ejemplo de esto fue en el 2010 cuando el país se vio azotado por anomalías en la precipitación frente al promedio anual debido al fenómeno de La Niña. El mes de julio de ese año fue el más lluvioso en 30 años, provocando graves inundaciones en la zona Caribe, Andina y Pacifica; de igual manera, a finales del 2012 y principios de 2013 se desencadenó el fenómeno de El Niño, provocando unas condiciones de sequía generalizada en todo el territorio nacional. Para tratar de comprender que estaba sucediendo, el IDEAM (Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia) ha hecho múltiples análisis para cuantificar el efecto que generan estas anomalías de precipitación y temperatura, que se ligan a la variabilidad climática, sobre los caudales de las corrientes principales. Los resultados de este análisis no son para nada despreciables, ya que durante el fenómeno El Niño 2012-13 los caudales de la cuenca Magdalena-Cauca presentaron una reducción del 26% (Garcia, Piñeros Botero, Bernal Quiroga, & Ardila , 2012). La cuenca Magdalena-Cauca es de principal importancia para Colombia: tiene un extensión de 256000 km2 (24% de la extensión continental del país); en esta cuenca habitan alrededor de 33,6 millones de personas, que equivale al 80% de la población Colombiana; en la cuenca se asientan las grandes ciudades y los principales centros urbanos como Bogotá y Tunja (en las altiplanicies de la cordillera oriental), Cali, Popayán y las ciudades del Valle del Cauca, el macizo Antioqueño, Barranquilla y Cartagena a las orillas del Caribe, Bucaramanga y Barrancabermeja en Santander, Manizales, Pereira y Armenia en el eje Cafetero, Ibagué y Neiva en el Valle del Alto Magdalena, e innumerables poblaciones alrededor de las ciudades antes mencionadas. En conclusión, la gran mayoría de las actividades económicas y sociales giran en torno a la cuenca Magdalena-Cauca. En ésta se produce el 95% de la energía térmica, y el 70% de la energía hidroeléctrica, que genera Colombia. Por otro lado, su participación en la producción agropecuaria e industrial, y en la oferta de servicios, hace que esta la cuenca genere el 85% del PIB nacional (Corporacion del Rio Grande de la Magdalena, 2012). Llevar a cabo el monitoreo o seguimiento de una sequía no es nada fácil puesto que tanto temporal como espacialmente tienen un desarrollo lento, pausado y ocurre en una gran extensión. Además de los efectos indirectos que tiene sobre los impactos económicos y sociales, este fenómeno regional puede ser caracterizado por tres dimensiones: severidad o intensidad, duración y extensión superficial; esto llevo a la concepción de varios índices de detección de la sequía, los cuales analizan de manera separada o conjunta estas dimensiones. Algunos de estos índices son el Déficit Probabilístico de Precipitación (DPP), Índice de Precipitación Estandarizada (SPI, por sus siglas en inglés) y el Índice de Reconocimiento de Sequias (RDI). (Campos Aranda, 2014). Cada uno de estos se usa, según la ventana temporal y la resolución que se desee en el análisis, el escogencia de uno o varios de estos se decidirá en el desarrollo de este proyecto. Por lo anterior, junto con las herramientas ya expuestas, se busca analizar el comportamiento poco estudiado de las sequías en esta cuenca primaria del país. Su comprensión y caracterización aportará herramientas que apunten hacia la mitigación de fenómenos de esta índole. Los resultados de la presente investigación pretenden profundizar en el análisis de algunas variables hidrológicas que giran en torno a la comprensión de las sequias (se propone para este proyecto comenzar con valores diarios de precipitación y temperatura) obtenidas desde estaciones de medición. Se pretende, para Colombia, responder a preguntas como: ¿ ¿Cuál es la tendencia de las variables más importantes que ayudan a comprender la sequía -precipitación, caudal, temperatura-? ¿ ¿Han aumentado su frecuencia, su intensidad con el tiempo? ¿ ¿Es posible demostrar la no estacionaridad de estos fenómenos?