Webinar
Vulnerabilidad y adaptación a la variabilidad y al cambio climático en cuencas
El caso de la cuenca del río Maipo en Chile Central
Eduardo Bustos S. Ing. Agr. M.Sc.
[email protected] mayo 2017
Centro Regional de Cambio Climático y Toma de Decisiones
Financiado por: Ejecutado por:
Contexto: Una cuenca con necesidades que crecen y un clima que cambia
Puertas et al., 2014
Cambio uso de suelo Tendencias climaticas
12.5
13.0
13.5
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14.5
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15.5
Tem
per
atu
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mm
)
Año
Vulnerabilidad y adaptación a la variabilidad y al cambio climático en la Cuenca del Rio Maipo en Chile
Central. Proyecto IDRC 107081-001 (2012-2016)
Articular el desarrollo de un plan de adaptación con respecto a la variabilidad y el
cambio climáticos en la cuenca del río Maipo a partir del análisis de las vulnerabilidades de
los diferentes tipos de usuarios del agua
Plan de Adaptación de la cuenca del Rio Maipo
Plan: típicamente cualquier diagrama o lista de pasos con fechas y recursos
usados para lograr un objetivo (Wikipedia)
Plan de Adaptación de la cuenca del Rio Maipo
Plan: típicamente cualquier diagrama o lista de pasos con fechas y recursos
usados para lograr un objetivo (Wikipedia)
Adaptación: el proceso de ajuste al clima actual o esperado y sus efectos. En los sistemas humanos la adaptación busca moderar o evitar daños o aprovechar oportunidades beneficiosas (IPCC, 2014)
¿Es necesaria la adaptación?
Como todo proyecto de investigación tiene su hipótesis básica
¿Es necesaria la adaptación?
Sí. ¿Por que? ¿Qué queremos evitar o aprovechar?
Como todo proyecto de investigación tiene su hipótesis básica
Múltiples temas relacionados con agua en la Cuenca del Maipo
Hidroelectricidad: 340 MW
Ecosistemas, turismo,
recreación
Minería de cobre: > 235,000 ton/año
Agricultura (frutas/vinos/hortalizas): 250.000 has (16% de la cuenca)
Industria: > 700 instalaciones
Santiago: > 6 millones de hab
Múltiples temas relacionados con agua en la Cuenca del Maipo
Hidroelectricidad: 340 MW
Ecosistemas, turismo,
recreación
Minería de cobre: > 235,000 ton/año
Agricultura (frutas/vinos/hortalizas): 250.000 has (16% de la cuenca)
Industria: > 700 instalaciones
Santiago: > 6 millones de hab
AluvionesContaminación
Oficina de Cambio ClimáticoMinisterio del Medio Ambiente
División de Recursos Naturales, Residuos y Evaluación de RiesgoMinisterio de Medio Ambiente
Secretaría Regional Ministerial—RMMinisterio de Medio Ambiente
Dirección General de Aguas Ministerio de Obras Públicas
Superintendencia de Servicios Sanitarios Ministerio de Obras Públicas
Subsecretaría de Desarrollo Regional y AdministrativoMinisterio del Interior y Seguridad Pública
Secretaría Regional Ministerial—RMMinisterio de Vivienda y Urbanismo
Oficina de Estudios y Políticas Agrarias Ministerio de Agricultura
Comisión Nacional de Riego Ministerio de Agricultura
Corporación Nacional ForestalMinisterio de AgriculturaSecretaría Regional Ministerial—RM Ministerio de Agricultura
Instituto de Desarrollo Agropecuario—RM Ministerio de Agricultura
Servicio Agrícola y Ganadero—RMMinisterio de Agricultura
Sector Público
Usuarios de Agua
Organismos Internacionales - Sociedad Civil - Organizaciones No Gubernamentales
GRUPO CONSTRUCCIÓN DE ESCENARIOS
Indicadores de desempeño
• Métricas de rendimiento/desempeño de un factor frente a una incertidumbre o a una medida de gestión.
Incertidumbres Medidas de Adaptación
ModelosINDICADORES de
Desempeño
Incertidumbres
potencialmente
importantes sobre el
futuro
Modelos de simulación
que relacionan el
desempeño con las
estrategias de
adaptación
Métricas de
desempeño para
evaluar el éxito de una
estrategia o medida de
adaptación
Estrategias o
medidas para
enfrentar las
incertidumbres.
(Lempert et al, 2003)
Taller Open space
• ¿Cuáles son las principales características de nuestra visión de futuro de la cuenca?
La visión y la seguridad hídrica
“La capacidad de una población para salvaguardar el acceso sostenible a cantidades adecuadas de
agua con calidad aceptable para sostener los medios de vida, el bienestar humano y el desarrollo
socio-económico, para garantizar la protección contra la contaminación transmitida por el agua y los desastres relacionados con el agua, y para la
conservación de los ecosistemas en un clima de paz y estabilidad política”
(United Nations Water Programme 2013)
Co-Construcción del marco de análisis
Ocampo et al., 2016
Environment: Science and Policy for Sustainable DevelopmentVolume 58, 2016 - Issue 5
Seguridad HídricaA
gua
(flu
jo)
Servicios ecosistémicos
Bienestar Humano
Eco
sist
em
as
Terr
est
res
Agua como recurso
Agua como amenaza
Seguridad HídricaA
gua
(flu
jo)
Servicios ecosistémicos
Bienestar Humano
Eco
sist
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Terr
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res
Pro
du
ctividad
/Eficie
ncia
Agua como recurso
Agua como amenaza
Desarrollo socioeconómico
Asegurar medios de vida
humanos
Conservación de ecosistemas
Protección frente a eventos extremos
Protección propagación
contaminación
Actividades productivas (extractivas
de agua)
Actividades productivas
(no extractivas de agua)
Actividades de sostén familiar
Necesidades básicas
Ecosistemas acuáticos
Ecosistemas urbanos
Inundación
Agua de calidad para diferentes
usos
Seguridad hídrica
Satisfacción demanda
productiva
Satisfacción demanda población
Satisfacción caudal
ambiental
Satisfacción demanda parques y jardines
Caudal crecida controlable
Caudal de dilución
Satisfacción demanda
productiva
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productivaAg
ua
(flu
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ca
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mo
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Actividad rentable/ bienes y servicios de
consumo
Seguridad alimentaria de
autoabastecimiento
Vida saludable
Experiencia estética, educativa, cultural, espiritual y valores
intrínsecos
Esparcimiento/recreación
Seguridad individual y territorial
Servicios ecosistémicos
Bienestar humano
Eco
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Producción (ej. Ton, MWh)
Producción alimentos a
escala familiar
Dotación agua por persona
(ej. l/hab/día)
Diversidad de especies y hábitats
Áreas verdes
por habitante
Evitar riesgos (humanos e
infraestructura)
Concentración de
contaminantes
Pro
du
ctividad
/E
ficie
nc
ia
Producción (ej.
visitantes)
Indicadores /Vulnerabilidad
Ocampo et al, in prep
¿Es necesaria la adaptación?
Sí. ¿Por que? ¿Qué queremos evitar o aprovechar?
¿Cuáles son las amenazas o efectos del clima actual o esperado?
Como todo proyecto de investigación tiene su hipótesis básica
Seguridad HídricaA
gua
(flu
jo)
Servicios ecosistémicos
Bienestar Humano
Eco
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em
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Terr
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Escen
arios
climático
s/ d
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clim
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/Eficie
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Agua como recurso
Agua como amenaza
Escenarios climáticos
Escenarios climáticos esperados (Quinta Normal)
3 escenarios de clima futuroRCP 4,5; RCP 6,0; RCP 8,5
5 Niveles de probabilidad5%, 25%, 50%, 75% y 95%
15 Combinaciones
Tres escenarios característicos(2020-2050)
Escenario Optimista+4% Pp +0.2°C
Escenario Intermedio-8% Pp +0.3°C
Escenario Pesimista-18% Pp +0.6°C
-45%-40%-35%-30%-25%-20%-15%-10%
-5%0%5%
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
Cam
bio
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(%
)
Cambio temperatura (°C)
Deltas Clima Futuro (2020-2050)
RCP 4.5 RCP 6.0 RCP 8.5
Escenario Optimista
Escenario Intermedio
Escenario Pesimista
-45%-40%-35%-30%-25%-20%-15%-10%
-5%0%5%
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
Cam
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Pre
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(%
)
Cambio temperatura (°C)
Deltas Clima Futuro (2070-2100)
RCP 4.5 RCP 6.0 RCP 8.5
Chadwick et al, in prep
Situación reciente
0
50
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150
200
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3501
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15
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Días
Acumulada 1960-1990
Acumulada 2010-2014
Acumulado 201535%
Legend
Áreas Urbanas e Industriales
Terrenos Agrícolas
Vegetación Natural
Áreas con escasa o nula vegetación
Cuerpos de Agua
Escenarios uso de suelo (2050)• Se construyen con GCE
• Modelo probabilístico distribuye demanda de uso de suelo de acuerdo a cambios históricos
Clase de uso
Superficie (Ha)
20
10
20
30
B
AU
20
50
B
AU
Urbano 1,167 1,555 1,706 Agrícola 2,062 1,910 1,758 Vegetación 7,898 7,879 7,879 Poca o Nula Vegetación 3,858 3,641 3,641 Cuerpos de Agua 230 230 230 Total 15,215 15,215 15,215 H
enri
qu
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pre
p
¿Es necesaria la adaptación?
Sí. ¿Por que? ¿Qué queremos evitar o aprovechar?
¿Cuáles son las amenazas o efectos del clima actual o esperado?
¿Cuáles son los impactos esperados?
Como todo proyecto de investigación tiene su hipótesis básica
Herramienta para analizar impactos (WEAP)
Cuenca intermedia
Sin acuíferos
Demanda agua (1ra Sección del
Maipo-PGM) Glaciares
MP-2
Calidad de Aguas(QUAL2K)
LA-1
Producción y distribución AP
Sistema Maipo AA
Hidrología y uso de agua en
cordillera
Estado futuro de glaciares(Maipo en Las Hualtatas)
0
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40
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90
100
Cau
dal
(m
3/s)
Fecha
Histórico Escenario pesimista
Superficie (y su aporte de agua en meses de verano) de glaciares blancos disminuye de manera importante
Maipo en San Alfonso –Recreación, turismo, generación hidroeléctrica
(comparación promedio histórico vs 2020-2050)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
1-A
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1-S
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1-F
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1-M
ar
Cau
dal
pro
med
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m3/s
)
Semana
Histórico
Optimista (RCP 4.5 PP95-T5)
Intermedio (RCP 6.0 PP50-T50)
Pesimista (RCP 8.5 PP5-T95)
Impactos del cambio climático en actividades en cordillera
• En todos los escenarios empeora el caudal en verano• Generación hidroeléctrica aumenta en algunos escenarios
(uso de capacidad ociosa en invierno)
1000
1050
1100
1150
1200
1250
1300
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0% 20% 40% 60% 80% 100%
Gen
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hid
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(GW
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Porcentaje de semanas en verano con caudal sobre umbral
Histórico
RCP 4.5
RCP 6.0
RCP 8.5
0
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Cau
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pro
med
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m3/s
)
Semana
Historico
RCP 4.5 PP95-T5
RCP 6.0 PP50-T50
RCP 8.5 PP5-T95
Maipo en El Manzano –Provisión agua potable – riego (canalistas) comparación promedio histórico vs 2020-2050)
Optimista
Intermedio
Pesimista
Producción de agua potable Sistema Maipo
• PTAP1 (Las Vizcachas-la Florida) abastece aproximadamente un 75% de la totalidad de agua abastecida por AA
• El Sistema Maipo tiene 3 fuentes de abastecimiento:
1. Acueducto Laguna Negra
2. Toma Independiente (derechos de agua)
3. Embalse El Yeso
Vic
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rep
Embalse El Yeso principal fuente de regulación (almacenamiento de agua potable)
0
50
100
150
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2004 2005 2006 2007 2008 2009
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Año
Histórico
Embalse El Yeso principal fuente de regulación (almacenamiento de agua potable)
0
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200
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Año
Histórico
Embalse El Yeso principal fuente de regulación (almacenamiento de agua potable)
0
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100
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200
250
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20
04
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Histórico
20
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48
Año
Optimista Equilibrado Pesimista
Optimista Intermedio Pesimista
Semanas/año insatisfechas 0.0 0.3 9.1
Demanda y oferta de agua para Asociación Canalistas de Buin periodo 2030-2050
Los escenarios climáticos futuros
muestran un aumento en la
demanda de agua y una disminución en la oferta de agua en
periodos críticos
0
2
4
6
8
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Cau
dal
/De
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(m3/s
)
Semana
Demanda ACUB Pesimista
Demanda ACUB Histórica
Caudal ACUB Histórico
Caudal ACUB Pesimista
Caudal ACUB Intermedio
Caudal ACUB Optimista
Henriquez et al, in prep
¿Es necesaria la adaptación?
En los casos que se pudo analizar se concluye que la adaptación sí es necesaria. Sin embargo, quedan muchos indicadores por estudiar.
Como todo proyecto de investigación tiene su hipótesis básica
¿Es necesaria la adaptación?
Si es necesaria
¿Cómo nos adaptamos? ¿Cuáles son las opciones?
Como todo proyecto de investigación tiene su hipótesis básica
Seguridad HídricaA
gua
(flu
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Servicios ecosistémicos
Bienestar Humano
Eco
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arios
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/Eficie
ncia
Agua como recurso
Agua como amenaza
MEDIDAS D
ME
DID
AS
C
MEDIDAS B
ME
DID
AS
A
Medidas Tipo A: Medidas relacionadas con servicios ecosistémicos de regulación y
provisión de agua
• Introducción de cultivos nativos• Inversión en terrazas
• Protección de glaciares y de taludes• Fondos de agua
Medidas Tipo B: Medidas relacionadas con regulación y distribución de agua desde
cauces naturales/ acuíferos
• Captación de agua de lluvia• Recarga acuíferos
• Cambios en infraestructura de almacenamiento (físicos y operación)• Infraestructura de protección
• Mejoras en sistemas de captación y conducción
• Transferencia, venta, arrienda de derechos
Medidas Tipo C: Medidas relacionadas eficiencia/eficacia/productividad dado
contexto físico
• Nuevas variedades de cultivo y mejoras en practicas de riego
• Plataformas de alerta temprana y planificación territorial en base a escenarios
• Nuevas áreas de conservación• Mejoras en perdidas de distribución• Reducción en consumo residencial,
parques, industrial• Reutilización aguas grises/tratadas
• Mejoras en tratamiento y reducción de contaminación
Medidas Tipo D: Medidas relacionadas con beneficio (bienestar humano) final
• Seguro agrícola• Áreas recreacionales (sin vegetación)
• Traslado de especies
Opciones de medidas de adaptación
* Analizadas en proyecto MAPA
Ejemplos de medidas de adaptación Objetivo:Mantener caudal en río (objetivo recreativo, productivo turístico)
Opción:Limitar extracciones PHAM cuando caudal en Maipo en San Alfonso sea menor a umbral de 85%
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
20% 30% 40% 50% 60% 70%
Gen
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ión
Hid
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Mai
po
(G
Wh
)
Porcentaje de semanas en verano sobre umbral
RCP 4.5
RCP 6.0
RCP 8.5
RCP 4.5 Medida
RCP 6.0 Medida
RCP 8.5 Medida
La implementación de la medida
mejora la cantidad de semanas bajo
umbral con un impacto en
generación. No existen otras
opciones.
Ejemplos de medidas de adaptación Objetivo:Mantener los niveles de producción del Sistema Maipo de Aguas Andinas
Opciones:1. Aumento en la capacidad de embalse de el Yeso
2. Compra de derechos de agua
3. Contratos de opción de arriendo de derechos de agua
Se evalúan costos de inversión y costos operacionales incluida la falla del sistema
Gil
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l, in
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Resultados: medidas de adaptación
Aumento Volumen Embalse
Capacidad: 220 Mm3 Capacidad: 440 Mm3
¿Es necesaria la adaptación?
Si es necesaria
¿Cómo nos adaptamos?
Es posible encontrar medidas de adaptación frente a los impactos esperados
del cambio climático
Como todo proyecto de investigación tiene su hipótesis básica
¿Es necesaria la adaptación?
Si es necesaria
¿Cómo nos adaptamos? ¿Cuáles son las opciones?
¿Cómo se implementa la adaptación?
Como todo proyecto de investigación tiene su hipótesis básica
Plan de Adaptación de la cuenca del Rio Maipo
Plan: típicamente cualquier diagrama o lista de pasos con fechas y recursos
usados para lograr un objetivo (Wikipedia)
Desarrollo socioeconómico
Asegurar medios de vida
Conservación de ecosistemas
Protección frente a eventos extremos
Protección propagación
contaminación
Actividades productivas (extractivas
de agua)
Actividades productivas
(no extractivas de agua)
Actividades de sostén familiar
Necesidades básicas
Ecosistemas acuáticos
Ecosistemas urbanos
Inundación
Agua de calidad para diferentes
usos
Seguridad hídrica
Satisfacción demanda
productiva
Satisfacción demanda población
Satisfacción caudal
ambiental
Satisfacción demanda parques y jardines
Caudal crecida controlable
Caudal de dilución
Satisfacción demanda
productiva
Satisfacción demanda
productivaAg
ua
(flu
jo,
ca
lid
ad
,
mo
rfo
log
ía, e
tc.)
Actividad rentable/ bienes y servicios de
consumo
Seguridad alimentaria de
autoabastecimiento
Vida saludable
Experiencia estética, educativa, cultural, espiritual y valores
intrínsecos
Esparcimiento/recreación
Seguridad individual y territorial
Servicios ecosistémicos
Bienestar humano
Eco
sist
em
as t
err
est
res
Producción (ej. Ton, MWh)
Producción alimentos a
escala familiar
Dotación agua por persona
(ej. l/hab/día)
Diversidad de especies y hábitats
Áreas verdes
por habitante
Evitar riesgos (humanos e
infraestructura)
Concentración de
contaminantes
Pro
du
ctividad
/E
ficie
nc
ia
Producción (ej.
visitantes)
Objetivos
Respecto del proceso: Ciclos de decisión progresivos
Wis
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al 2
01
4
Estado de desarrollo Plan de Adaptación para Rio Maipo
• Existe un marco para construir los objetivos: seguridad hídrica y bienestar humano
• Existe información (mejorable) respecto a estado actual de objetivos, vulnerabilidades, impactos futuros y medidas de adaptación
• Existe conciencia (percepción) de la importancia del tema
• Hay un grupo de actores comprometido pero se necesita liderazgo institucional y empezar a tomar primeras decisiones
Newsletter – Página Web
http://issuu.com/maipoadaptacionwww.maipoadaptacion.cl
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Vulnerabilidad y adaptación a la variabilidad y al cambio climático en cuencas
El caso de la cuenca del río Maipo en Chile Central
Eduardo Bustos S. Ing. Agr. M.Sc.
[email protected] mayo 2017
Centro Regional de Cambio Climático y Toma de Decisiones
Financiado por: Ejecutado por: