Historias del clima físico de la sequía en el Reino Unido – The Social Metwork

Wilson Chan- wilson.chan@pgr.reading.ac.uk

Las sequías hidrológicas son períodos de caudales fluviales por debajo de lo normal. Estos eventos impactan negativamente el suministro público de agua y el medio ambiente natural. El Reino Unido se percibe comúnmente como húmedo y lluvioso con bajo riesgo de escasez de suministro de agua. Un informe reciente exploró el “Gran paradoja de la lluvia británica” al mostrar que esta percepción no es cierta dadas las severas sequías pasadas y la vulnerabilidad a futuras sequías debido al cambio climático. Las últimas proyecciones de UKCP18 sugieren el potencial de más sequías frecuentes e intensas en todo el Reino Unido.

Enfoques “de arriba hacia abajo” y “de abajo hacia arriba”

Se han llevado a cabo muchas investigaciones sobre los posibles impactos del cambio climático en los caudales de los ríos en el Reino Unido. En nuestro recientemente publicado documento de revisión, revisamos más de 100 artículos publicados en las últimas tres décadas y descubrimos que existe una certeza relativa entre los estudios sobre una posible reducción en los caudales de los ríos de verano para las cuencas en todo el Reino Unido. También hay evidencia que sugiere que las cuencas dominadas por aguas subterráneas de respuesta lenta en el sureste, particularmente importantes para el suministro público de agua, pueden experimentar una reducción en los caudales de los ríos en todas las estaciones.

Sigue existiendo una incertidumbre considerable sobre la magnitud del cambio y la evolución temporal de futuras sequías. En nuestra revisión, encontramos que los estudios que siguen un enfoque de evaluación tradicional «de arriba hacia abajo» pueden no ser capaces de abordar completamente las brechas de investigación clave. La mayoría de los documentos que revisamos siguieron este enfoque en el que los resultados de los modelos climáticos globales (GCM) se alimentan a través de modelos hidrológicos de complejidad variable para simular los flujos de los ríos (Figura 1a). Este enfoque a menudo tiene como objetivo analizar tantos componentes dentro de la cadena de modelado de impacto como sea posible e incurre en la cascada de incertidumbre (Figura 1b). Los resultados dependen de las muchas elecciones realizadas en el camino (por ejemplo, modelos climáticos, escenarios de emisión, modelos hidrológicos, etc.), lo que a menudo genera amplios rangos de incertidumbre que no favorecen la toma de decisiones. Gran parte de esta incertidumbre se debe a diferencias en la circulacion atmosferica respuesta al cambio climático a través de diferentes modelos climáticos. Por lo tanto, los estudios que siguen un enfoque «de arriba hacia abajo» son limitados cuando se consideran los peores casos plausibles (resultados de baja probabilidad, alto impacto) y la información producida a menudo no se puede utilizar fácilmente en la planificación práctica de los recursos hídricos.

Historias del clima fisico de la sequia en el Reino
Figura 1 (a) Estudios sobre los impactos del cambio climático en los caudales de los ríos del Reino Unido clasificados en cuatro enfoques de modelado y la mayoría de los estudios revisados ​​siguen enfoques probabilísticos e impulsados ​​por GCM de arriba hacia abajo (b) La cascada de incertidumbre en la que incurre el GCM «de arriba hacia abajo» -estudios probabilísticos y dirigidos (Fuente: Wilby y Dessai 2010).

También identificamos varios enfoques que se han desarrollado para abordar los inconvenientes de los enfoques «de arriba hacia abajo». No buscan reemplazar los enfoques tradicionales «de arriba hacia abajo», sino que buscan explorar proyecciones «de arriba hacia abajo» desde un marco «de abajo hacia arriba» más amplio. Por ejemplo, el enfoque de escenario neutral no se basa en simulaciones GCM y explora la sensibilidad de los sistemas hidrológicos a una gama mucho más amplia de futuros plausibles. El enfoque de la historia es otro ejemplo de enfoques diseñados para comprender explícitamente los peores casos plausibles y navegar la cascada de incertidumbre desde un contexto de toma de decisiones. Los argumentos pueden verse como caminos plausibles condicionados por un conjunto discreto de cambios (por ejemplo, en la circulación atmosférica, las medidas de gestión o las características de los eventos). Están informados por múltiples líneas de evidencia (incluida la comprensión del proceso, las reconstrucciones históricas y las proyecciones GCM tradicionales).

Argumentos

El segundo papel de mi doctorado, publicado en Hydrology and Earth Systems Sciences, demuestra cómo se puede aplicar el enfoque de la historia para comprender las sequías del Reino Unido. Usamos un evento observado, la sequía de 2010-12, como base para desarrollar una variedad de argumentos. La sequía es una de las 10 sequías plurianuales más importantes del Reino Unido. Las restricciones temporales del uso del agua afectaron a 20 millones de clientes y las condiciones de sequía provocaron pérdidas agrícolas e industriales de más de 400 millones de libras esterlinas. La sequía se caracterizó por dos inviernos secos consecutivos y terminó rápidamente a principios de 2012 con precipitaciones sin precedentes durante la primavera de 2012. Motivados por una serie de preguntas hipotéticas, creamos contrafactual a la baja historias de la sequía de 2010-12 para volver a imaginar cómo el evento podría haber resultado peor.

En nuestro estudio, creamos historias que cuantifican lo que sucedería si…

  1. Las condiciones hidrológicas previas a la sequía eran más secas
  1. Las condiciones secas continuas persistieron desde un tercer invierno seco en lugar de la terminación rápida de la sequía observada
  1. La sequía iba a desarrollarse en un clima más cálido.

Mostramos que la sequía de 2010-12 estuvo muy influenciada por las condiciones previas de la cuenca. Las historias de condiciones previas más secas mostraron que las condiciones previas de la cuenca antes del inicio de la sequía agravaron las condiciones de sequía en algunas de las cuencas más afectadas. Las condiciones previas progresivamente más secas podrían haber dado lugar a condiciones breves pero más intensas para cuencas de respuesta rápida en Escocia y un retraso y prolongación de las condiciones de sequía en cuencas de respuesta lenta en las tierras bajas de Inglaterra.

La sequía observada de 2010-12 se caracterizó por dos inviernos secos consecutivos. Los pronósticos meteorológicos y las compañías de agua en ese momento anticiparon ampliamente que las condiciones secas continuarían hasta 2012. La perspectiva de tres inviernos secos consecutivos es una preocupación bien conocida en la industria de los recursos hídricos y puede conducir a una reducción significativa en el almacenamiento de los embalses. Esto es especialmente importante para cuencas de respuesta lenta, ya que las reservas de agua subterránea normalmente se recargan durante el invierno. Las historias de la sequía de 2010-12, dado un año seco adicional con condiciones de invierno secas antes o después de la sequía observada, mostraron la vulnerabilidad de las cuencas a una situación de “tres inviernos secos”. La Figura 2 muestra que las condiciones de sequía aún podrían haberse intensificado con flujos de ríos aún más bajos para las cuencas que ya eran las más afectadas.

1675948885 562 Historias del clima fisico de la sequia en el Reino
Figura 2 Índice de caudal estandarizado (SSI) durante la sequía de 2010-12 (negro) y líneas argumentales de un invierno seco adicional antes (rojo) y después (azul) de la sequía observada en cuatro cuencas fluviales de ejemplo en el sureste de Inglaterra. Los valores más bajos del SSI indican flujos fluviales por debajo del promedio durante el período de acumulación (6 meses; aquí se muestra el SSI-6), y viceversa.

Al aplicar las proyecciones climáticas regionales UKCP18 a la secuencia de sequía observada de 2010-12, se prevé que las condiciones de sequía empeoren con el aumento de la temperatura. En particular, la magnitud del cambio es menor para las cuencas del oeste de Escocia debido a los efectos compensatorios de los inviernos más húmedos en general, aunque se prevé que los meses de verano se vuelvan más secos con el aumento de la temperatura. Las sequías severas de referencia, como las sequías de 1975-76 y 1989-92, se utilizan regularmente para probar la viabilidad de los planes de gestión del agua. Dado un tercer invierno seco o un aumento de la temperatura >2°C, las diferentes historias hipotéticas de la sequía de 2010-12 podrían haber llevado a peores condiciones que las dos sequías de referencia seleccionadas (Figura 3 para cuencas de captación de respuesta lenta en el sureste de Inglaterra en relación con el sequía de 1989-92).

1675948885 363 Historias del clima fisico de la sequia en el Reino
figura 3 Comparación de las diversas historias con la sequía de 1988-1992, que fue particularmente severa para las cuencas de respuesta lenta en el sureste de Inglaterra (especialmente en East Anglia). La gráfica muestra el cambio en el déficit medio y la intensidad máxima para cada historia en relación con la sequía de 1988-1992. SSI acumulado durante períodos más largos (por ejemplo, SSI-24) es más indicativo de condiciones de sequía prolongada en cuencas de respuesta lenta en comparación con SSI-6.

Las historias de eventos creadas a partir de alteraciones plausibles realizadas en sequías observadas en el pasado pueden ayudar a los planificadores de recursos hídricos a probar los sistemas hidrológicos frente a sequías no realizadas. Los enfoques de “abajo hacia arriba” que exploran condiciones específicas relevantes para la planificación de los recursos hídricos (p. ej., tres inviernos secos) pueden complementar las proyecciones tradicionales de “arriba hacia abajo” para comprender mejor los peores casos y considerar cómo pueden desarrollarse futuras sequías extremas.

Chan, WCH, Shepherd, TG, Facer-Childs, K., Darch, G., Arnell, NW, 2022a. Seguimiento de la evolución metodológica de las proyecciones de cambio climático para los caudales de los ríos del Reino Unido. Progreso en Geografía Física: Tierra y Medio Ambiente 030913332210792. https://doi.org/10.1177/03091333221079201

Chan, WCH, Shepherd, TG, Facer-Childs, K., Darch, G., Arnell, NW, 2022b. Argumentos de la sequía en el Reino Unido basados ​​en el evento de 2010-2012. Hidrología y Ciencias del Sistema Terrestre 26, 1755–1777. https://doi.org/10.5194/hess-26-1755-2022

Deja un comentario