Impactos hidrológicosResumenJosep Mas-PlaUniversidad de Girona

El cambio climático comporta implícitamente una alteración de todos los componentes del ciclo hidrológico. En

esta modificación, además de los procesos físicos que habitualmente se consideran al describir el ciclo del agua,

tienen una gran relevancia el comportamiento de la cobertura vegetal, el uso del territorio y las extracciones de

agua para usos humanos.

En el apartado correspondiente a los impactos hidrológicos del cambio climático en el contexto de las cuencas

hidrográficas de Cataluña se constata que, según las predicciones de los modelos climáticos, disminuirá la

cantidad de agua disponible en los ríos y en los acuíferos, afectando negativamente a la cobertura de la demanda

de abastecimiento de los procesos ecológicos y de las necesidades humanas.

El análisis de las predicciones climáticas en clave hidrológica permite definir esta tendencia a la pérdida de

recursos hidrológicos. No obstante, conviene tener en cuenta que, pese a estar implícita esta tendencia en las

estimaciones de temperatura y precipitación para el próximo siglo, el nivel de representatividad de los datos

hidrológicos medidos y la compleja idiosincrasia de las cuencas de Cataluña generan todavía dudas importantes

relativas a los efectos hidrológicos más específicos, más allá de la relación inmediata que a menudo se establece

entre clima e hidrología. Las conclusiones de este análisis reflejan el estado actual del conocimiento de los

impactos y plantean argumentos que deberán contemplarse en los planes hidrológicos futuros.

Las colaboraciones de los distintos autores consideran los recursos de agua superficiales y subterráneos, el

efecto de la masa forestal y las afecciones antrópicas como elementos interrelacionados e indisociables en el

contexto del ciclo hidrológico. Así, las alteraciones que producen las variaciones climáticas, pese a analizarse

sectorialmente para cada uno de los componentes del ciclo, son complejas y establecen vínculos entre todos

estos componentes.

Con relación a los caudales de las cuencas hidrográficas, el estudio estadístico riguroso de las series de caudales

refleja un descenso verosímil (es decir, con un 66-90 % de confianza) de los caudales climáticos en el período

1940-1997, tanto en las cuencas internas como en la cuenca del Ebro (capítulo 8). En este descenso observado

se acepta el efecto del clima en el descenso del caudal, mientras que el aumento de los regadíos y los cambios

en las cabeceras, en particular el aumento de la evapotranspiración asociado al incremento de la cobertura

forestal, hasta ahora desempeñan un papel probablemente menos importante en la disminución del caudal

superficial de los ríos, con un nivel de confianza superior al 99 %.

Dada la importancia de la evapotranspiración en el balance hidrológico, los bosques juegan un papel relevante

por cuanto el cambio climático modificará su estructura y sus funciones biológicas, aspecto que repercutirá en

la producción de biomasa y, por consiguiente, en la captura de recursos hídricos. La modelización de las nuevas

condiciones que el cambio climático impondrá a los ecosistemas se ha realizado con el modelo GOTILWA+, que

permite analizar la respuesta de los bosques con relación al balance hidrológico (capítulo 9). A grandes rasgos,

el aumento de la temperatura implica una mayor demanda evaporativa y respiración y ello exige una mayor

necesidad de agua para mantener la producción de biomasa. Esto comporta una reducción de las reservas de

agua en el suelo. Ahora bien, puesto que la pluviometría tiende a disminuir según las predicciones climáticas, los

ecosistemas padecerán más sequía. Por último, un cambio progresivo en la estructura forestal puede producir

diversas afecciones al ciclo hidrológico, como por ejemplo, un aumento de la torrencialidad.

Impactos hidrológicos

Resumen

101

La modelización de los procesos hidrológicos proporciona una estimación cuantitativa de las alteraciones en el

ciclo hidrológico (capítulos 10 y 11). En particular, el régimen de aguas superficiales mostrará una reducción

de las aportaciones medias de entre el 10 y el 25 % en las áreas mediterráneas, como valoración general, y de

hasta el 16 % en las cuencas internas y la cuenca del Ebro para la segunda mitad de este siglo (capítulo 10). En

el ámbito local, los distintos ejercicios de simulación en diversas cuencas piloto de Cataluña para el horizonte

2070-2100, basados en escenarios climáticos determinados por aumentos de temperatura y disminuciones de

precipitación fijos, o bien en las series climáticas del proyecto Prudence, muestran una variación de las aportaciones

del régimen de caudales (generalmente negativas y asociadas a un incremento de la evapotranspiración) con

porcentajes muy variables (entre +3,5 y -51,7 %, que deben interpretarse teniendo en cuenta que se trata de

predicciones preliminares y/o del modelo climático específico en que se basan). Estos resultados son, pese a todo,

orientativos y difícilmente aplicables a horizontes más cercanos o a cuencas concretas, debido a la incertidumbre

de los regímenes pluviométricos previstos. Al margen de la amplia dispersión observada, los distintos modelos

empleados reflejan tendencias coherentes, de manera que se pone de manifiesto que la modelización hidrológica

es la herramienta que ha de permitir valorar las tendencias pronosticadas y las implicaciones que tengan en la

gestión hidrológica a medida que aumenten las observaciones y la calidad de las predicciones climáticas para el

siglo XXI.

Con respecto a los recursos subterráneos, el balance hidrológico del agua en el suelo permite estimar la recarga

de los acuíferos una vez cuantificados los demás componentes del ciclo hidrológico (capítulo 11). La modelización

presentada aquí ha consistido en estimar el porcentaje de recarga en función de las predicciones climáticas a

partir de un calibrado del régimen hidrológico basado en datos históricos y la evolución piezométrica en tres

zonas de Cataluña consideradas poco influidas por las extracciones humanas y que, por consiguiente, reflejan

las condiciones naturales del balance. Este ejercicio concluye que la recarga disminuirá en el período 2071-2100

en un 25 % de media como consecuencia de una pluviometría más baja y del aumento de la evapotranspiración

y de la escorrentía. Este último factor guarda relación con una concentración más elevada de las precipitaciones,

que puede modificar el régimen hidrológico y la eficiencia en la infiltración. Los resultados apuntan a una

pérdida del caudal base de los ríos.

La magnitud y la frecuencia de los fenómenos extremos (inundaciones y sequías) es una de las consecuencias del

aumento de variabilidad que comporta el cambio climático (capítulo 12). La subida de la temperatura supondrá

un incremento del 10 % de los días secos respecto al clima actual. En el caso de la precipitación, los modelos no

reflejan una reducción clara de la pluviometría media, pero advierten de una concentración de los días de lluvia

y de su intensidad. Ambas modificaciones intraanuales del ciclo se asocian a un incremento de la probabilidad

de padecer fenómenos extremos. Interanualmente, las simulaciones en los ríos Muga y Francolí muestran que

las aportaciones de una determinada periodicidad se reducirán a lo largo del siglo. Con relación a las sequías,

conviene ser prudente a la hora de distinguir entre las tendencias asociadas al clima y la existencia de años secos

en la normalidad esperada. Pese a todo, las estimaciones alertan acerca del posible incremento de períodos

secos, si bien en el ámbito catalán los distintos modelos no ofrecen una tendencia clara y este incremento

solo sería significativo para horizontes a largo plazo (2070). En la meteorología compleja propia del clima

mediterráneo, las precipitaciones intensas en Cataluña con magnitud correspondiente a períodos de retorno de

entre 50 y 100 años podrían aumentar notablemente la frecuencia y los caudales punta.

Las variaciones de temperatura y precipitación asociadas al cambio climático modificarán los patrones de

comportamiento químico de determinados contaminantes, la dinámica de transporte y la evolución de los

contaminantes en el medio hídrico (capítulo 13). La temperatura influye en los procesos de volatilización, que

en el caso de los compuestos organoclorados persistentes, genera un efecto de destilación global y aumenta su

presencia en la atmósfera. Los sedimentos de los lagos de los Pirineos han alcanzado concentraciones estables

de estos compuestos desde que se comenzaron a utilizar de manera habitual mediado el siglo XX, poniendo

102

de manifiesto la relevancia del transporte aéreo y su persistencia en el medio hídrico y, por extensión, biótico.

La subida de temperatura incrementaría por tanto la capacidad de volatilización y de expansión aérea de estos

compuestos. Otros contaminantes, como los hidrocarburos aromáticos, están asociados al uso de combustibles

fósiles. Por consiguiente, su concentración va ligada a la mejora de los procesos de combustión y al uso de

energías renovables.

El control de la solubilidad de los compuestos químicos en función de la temperatura puede agravar la anoxia en

las aguas superficiales, ya que la disolución del oxígeno es inversamente proporcional a la temperatura, dando

lugar a condiciones de eutrofización.

La tendencia decreciente de la precipitación podría comportar una entrada más leve en el ciclo del agua de

los contaminantes presentes en la atmósfera, si bien un aumento de las avenidas (en magnitud y frecuencia)

incrementaría el arrastre y la disolución de compuestos, facilitaría su resuspensión y transporte, y aumentaría

su concentración en las aguas superficiales. Así se ha observado en el río Llobregat, donde las grandes

avenidas suelen tener más conductividad, debido a que la disolución de sal en superficie compensa el efecto

de dilución por aumento de caudal. Una observación similar tiene lugar en el río Ebro, donde el arrastre de

sedimentos contaminados de Flix comporta un aumento de la concentración de los diferentes contaminantes

que contienen.

En este contexto, cada cuenca mostrará una capacidad de adaptación a los efectos adversos del cambio

climático, lo cual definirá la vulnerabilidad de cada una frente a estos impactos (capítulo 14). La valoración de

la vulnerabilidad comprende los efectos sobre las reservas hídricas, su calidad y la manera en que cada cuenca

puede adaptarse según su idiosincrasia hidrológica y su estructura socioeconómica. En este sentido, el análisis

territorial de la vulnerabilidad al cambio climático se fundamenta en: 1) una gestión adecuada de los recursos

de acuerdo con las expectativas vinculadas al cambio climático explicitada en los planes de gestión derivados

de la Directiva Marco del Agua; 2) la modelización de los sistemas hidrológicos como herramienta de cálculo

de los balances y de las relaciones entre los diferentes componentes del ciclo del agua, y 3) la valoración de

la capacidad de adaptación de cada cuenca de acuerdo con indicadores que ofrezcan una visión integrada de

la vulnerabilidad. El uso de indicadores permite reducir la complejidad asociada a la modelización y considerar

variables de índole socioeconómica.

La subida del nivel del mar en Cataluña acrecentará la vulnerabilidad de los sistemas litorales (capítulo 14). La

modelización de este efecto en el acuífero del delta del Llobregat, asociada a una disminución de la recarga,

muestra una evolución de la cuña salina continente adentro y un incremento notable de la concentración de

cloruro en las aguas subterráneas.

La gestión del agua debe reflejar los impactos en los recursos hidrológicos, puesto que los horizontes de futuro

comportan una reducción de los recursos en las aportaciones esperadas y/o una mayor dificultad para su

aprovechamiento (lo que llevaría a prever capacidades superiores de embalse, siempre que sea posible, para

satisfacer la demanda con criterios de mantener la garantía), un incremento de los riesgos y los efectos sobre los

usos del territorio. El nuevo modelo de gestión para el horizonte del 2025 (capítulo 15) contempla un incremento

del abastecimiento relacionado con el aumento demográfico, partiendo, eso sí, de una mayor eficiencia en el

uso y en la distribución del recurso. Los volúmenes adicionales se satisfarán desde plantas desalinizadoras y con

la recuperación de acuíferos y el fomento de la reutilización. Un aspecto relevante en la gestión radicará en la

necesidad de tener presente a partir de ahora que el clima no es estático y las asunciones hechas sobre el futuro,

basadas en el clima del pasado reciente, pueden resultar inapropiadas por falta de representatividad. Los gestores

del agua deberán tener en cuenta las potenciales condiciones futuras provocadas por el cambio climático a

la hora de diseñar las nuevas infraestructuras, y las presunciones relativas a la probabilidad, la frecuencia o

la magnitud de acontecimientos extremos deberán revisarse con cautela, ya que el cambio climático puede

103

Impactos hidrológicos

Resumen

104

representar un incremento de estrés hídrico mayor al que ya se vive en la actualidad, que avance o anticipe la

superación generalizada de la máxima capacidad de servicio de muchos sistemas. Hoy el sistema Ter Llobregat

posee una capacidad máxima de servicio que, pese a ser inferior a la demanda actual, aún puede considerarse

suficiente para buena parte de los años y solo resulta crítica en los más secos. La mayor frecuencia e intensidad

de sequías futuras por efecto del cambio climático puede reducir esta capacidad de servicio entre un 7 y un 15

%, hasta alcanzar situaciones casi continuas con un déficit crónico.

Para concluir, las aportaciones de este grupo de trabajo con relación a los impactos hidrológicos ponen de

manifiesto la necesidad de registrar intensamente datos representativos, teniendo en cuenta la debilidad de

algunas series históricas y cómo ello afecta a las extrapolaciones, y recalcan la ventaja de los modelos para prever

situaciones futuras, sin dejar de tener presente, no obstante, la incertidumbre de las previsiones climáticas en

que se basan estos modelos, ya que no se dispone de una resolución espacial lo bastante detallada para realizar

simulaciones regionales en Cataluña. Por otro lado, la integración de estos impactos derivados del cambio

climático en el debate hidrológico genera numerosas oportunidades en el campo del conocimiento y de la

investigación, así como nuevas aportaciones para la gestión apropiada de los recursos hídricos en el contexto de

incertidumbre que comporta la alteración del clima.