Proyecciones futuras de caudales extremos en las principales ciudades de la cuenca del Miño-Sil

  1. S. Hernández 1
  2. D. Fernández-Nóvoa 1
  3. M. de Castro 1
  1. 1 EPhysLab (Environmental Physics Laboratory), Facultade de Ciencias, Universidade de Vigo
Revista:
Avances en ciencias de la tierra

ISSN: 2172-9328

Ano de publicación: 2023

Número: 13

Páxinas: 22-42

Tipo: Artigo

DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openAcceso aberto editor

Outras publicacións en: Avances en ciencias de la tierra

Resumo

El cambio climático está dando lugar a una importante intensificación de las lluvias torrenciales, así como de las inundaciones asociadas, en muchas partes del mundo, y se espera que en el futuro la situación sea todavía más crítica. Sin embargo, es necesario hacer análisis regionalizados de estos eventos ya que su evolución va a ser muy dependiente de las características locales de cada zona. En el presente estudio se evalúa como se verá afectada la cuenca del Miño-Sil en relación a estos fenómenos y las implicaciones del cambio climático, mediante un análisis regionalizado de los eventos más extremos de precipitación y las riadas asociadas. Para ello, se utilizaron aquellos modelos climáticos del proyecto EURO-CORDEX que, cuando se compararon con datos reales de la zona, ofrecieron una buena reproducibilidad de los mismos. Una vez validados los modelos, se analizaron los datos de precipitación para el período histórico (1990-2019) y dos futuros, uno próximo (2030-2059) y otro más lejano (2070-2099), considerando el escenario de emisión RCP8.5. Inicialmente, se analizaron los cambios esperados en la precipitación media anual, obteniendo una disminución a lo largo del siglo que rondará el 20% en el futuro lejano. Al evaluar las variaciones estacionales se observó que el mayor descenso de precipitación ocurrirá en los meses de verano, disminuyendo en aproximadamente un 40% a finales de siglo en esta estación, lo que puede implicar una situación crítica de escasez de agua en los meses cálidos en la cuenca del Miño-Sil. Sin embargo, esta disminución de la precipitación media anual y estacional, no implica que los eventos extremos también vayan a disminuir su intensidad en el futuro. Así, se analizaron también las proyecciones futuras de los eventos más extremos de precipitación, considerando como tales aquellos que superasen el percentil 99.9. Se ha obtenido un incremento inequívoco de su intensidad, pudiendo alcanzar un 6.5% en media para la cuenca en el futuro lejano. Además, también se analizó la precipitación extrema en términos de períodos de retorno, obteniéndose también un incremento de sus valores a medida que avanza el siglo. Una vez caracterizadas las precipitaciones y su evolución futura, los datos de precipitación se utilizaron para alimentar un modelo hidrológico y obtener los caudales asociados, para analizar también su evolución futura. Se obtuvo que, de forma general, los eventos extremos de caudal aumentarán en las principales localizaciones de la cuenca, con intensificaciones máximas que pueden rondar el 30% a finales de siglo en la ciudad de Ourense y la desembocadura del Miño. En la zona del río Sil, el afluente principal del Miño, en ciudades como Ponferrada y O Barco la intensificación también será importante, aunque los aumentos serán moderados. Es en la zona superior del Miño, concretamente en la ciudad de Lugo, donde, a pesar de que se esperan ligeras intensificaciones, los resultados arrojan una mayor incertidumbre.

Referencias bibliográficas

  • Alfieri, L., Burek, P., Feyen, L. y Forzieri, G. (2015a). Global warming increases the frequency of river floods in Europe. Hydrology and Earth System Sciences, 19(5), 2247- 2260.
  • Alfieri, L., Feyen, L., Dottori, F. y Bianchi, A. (2015b). Ensemble flood risk assessment in Europe under high end climate scenarios. Global Environmental Change, 35, 199-212.
  • Alfieri, L., Bisselink, B., Dottori, F., Naumann, G., de Roo, A., Salamon, P., Wyser, K. y Feyen, L. (2017). Global projections of river flood risk in a warmer world. Earth’s Future, 5, 171–182.
  • Arnell, N. W. y Gosling, S. N. (2016). The impacts of climate change on river flood risk at the global scale. Climate Change, 134(3), 387-401.
  • Blöschl, G., Hall, J., Viglione, A., Perdigão, R. A., Parajka, J., Merz, B., ... y Živković, N. (2019). Changing climate both increases and decreases European river floods. Nature, 573(7772), 108-111.
  • Cabalar Fuentes, M. (2005). Los temporales de lluvia y viento en Galicia. Propuesta de clasificación y análisis de tendencias (1961-2001). Investigaciones geográficas, 36, 103- 118.
  • Cea, L. y Fraga, I. (2018). Incorporating antecedent moisture conditions and intraevent variability of rainfall on flood frequency analysis in poorly gauged basins. Water Resources Research, 54, 8774–8791.
  • Cortizas, A. M. y Alberti, A. P. (1999). Atlas climático de Galicia. Xunta de Galicia, 187.
  • Des, M., Fernández-Nóvoa, D., deCastro, M., Gómez-Gesteira, J. L., Sousa, M. C. y Gómez-Gesteira, M. (2021). Modeling salinity drop in estuarine areas under extreme precipitation events within a context of climate change: Effect on bivalve mortality in Galician Rías Baixas. Science of the Total Environment, 790, 148147.
  • Fekete, A., Tzavella, K. y Baumhauer, R. (2017). Spatial exposure aspects contributing to vulnerability and resilience assessments of urban critical infrastructure in a flood and blackout context. Natural Hazards, 86(1), 151-176.
  • Feldman, A.D. (2000). Hydrologic Modeling System HEC-HMS: Technical Reference Manual. USA Army Corps of Engineers: Washington, DC, USA; Hydrologic Engineering Center: Davis, CA, USA.
  • Fernández-Nóvoa, D., García-Feal, O., González-Cao, J., deCastro, M. y Gómez-Gesteira, M. (2022). Multiscale flood risk assessment under climate change: the case of the Miño river in the city of Ourense, Spain. Natural Hazards and Earth System Sciences, 22, 3957-3972.
  • Fernández Nóvoa, D., Des Villanueva, M. y Gómez Gesteira, M. (2021). O Cambio Climático. Esenciais. Breviarios de Divulgación do Saber. Universidade de Vigo. ISBN: 9788481588910.
  • Fernández-Nóvoa, D., García-Feal, O., González-Cao, J., de Gonzalo, C., Rodríguez-Suárez, J. A., del Portal, C. R. y Gómez-Gesteira, M. (2020). MIDAS: A New Integrated Flood Early Warning System for the Miño River. Water, 12 (9), 3420.
  • Fernández-Nóvoa, D., deCastro, M., Des, M., Costoya, X., Mendes, R. y Gómez-Gesteira, M. (2017). Characterization of Iberian turbid plumes by means of synoptic patterns obtained through MODIS imagery. Journal of Sea Research, 126, 12-25.
  • Fraga, I., Cea, L. y Puertas, J. (2020). MERLIN: a flood hazard forecasting system for coastal river reaches. Natural Hazards, 100 (3), 1171– 1193.
  • Giorgi, F., Jones, C. y Asrar, G. (2009). Addressing climate information needs at regional level: The CORDEX framework. WMO Bulletin, 58, 175-183.
  • González-Cao, J., García-Feal, O., Fernández-Nóvoa, D., DomínguezAlonso, J.M. y Gómez-Gesteira, M. (2019). Towards an automatic early warning system of flood hazards based on precipitation forecast: the case of the Miño River (NW Spain). Natural Hazards and Earth System Sciences, 19, 2583-2595.
  • Inundaciones y Cambio Climático (2018). Ministerio para la Transición Ecológica. Madrid, 105.
  • IPCC (2013). Cambio climático 2013: Bases físicas. Contribución del grupo de trabajo I al Quinto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático [Stocker, T. F., Qin, D., Plattner, G.-K., Tignor, M.M.B., Allen S. K., Boschung, J., Nauels, A., Xia, Y., Bex, V. y Midgley P. M. (eds.)]. Cambridge University Press.
  • IPCC (2021). Climate change 2021: The Physical Science Basis. Working Group I Contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., Zhai, P., Pirani, A., Connors, S. L., Péan, C., Berger, S., Huang, M., Yelekçi, O., Yu, R., Zhou, B., Lonnoy, E., Maycock, T. K., Waterfield, T., Leitzell, K. y Caud., N. (eds.)]. Cambridge University Press.
  • Jacob, D., Petersen, J., Eggert, B., Alias, A., Christensen, O. B., Bouwer, L. M., ... y Georgopoulou, E. (2014). EURO-CORDEX: new highresolution climate change projections for European impact research. Regional environmental change, 14, 563-578.
  • Jongman, B. (2018). Effective adaptation to rising flood risk. Nature communications, 9(1), 1-3.
  • Lavers, D. A., Allan, R. P., Wood, E. F., Villarini, G., Brayshaw, D. J. y Wade, A. J. (2011). Winter floods in Britain are connected to atmospheric rivers. Geophysical Research Letters, 38(23).
  • Lorenzo, M. N. y Alvarez, I. (2020). Climate change patterns in precipitation over Spain using CORDEX projections for 2021-2050. Science of The Total Environment, 723, 138014.
  • Morata, A. (2014). Guía de escenarios regionalizados de cambio climático sobre España a partir de los resultados del IPCC-AR4. Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, 197.
  • Noji, E. K. (2000). The public health consequences of disasters, Prehospital and disaster medicine: the official journal of the National Association of EMS Physicians and the World Association for Emergency and Disaster Medicine in association with the Acute Care Foundation, 15 (4), 147-157.
  • Paprotny, D., Sebastian, A., MoralesNápoles, O. y Jonkman, S. N. (2018). Trends in flood losses in Europe over the past 150 years. Nature communications, 9(1), 1-12.
  • Perkins, S. E., Pitman, A. J., Holbrook, N. J. y McAneney, J. (2007).
  • Evaluation of the AR4 Climate Models’ Simulated Daily Maximum Temperature, Minimum Temperature, and Precipitation over Australia Using Probability Density Functions. Journal of Climate, 20, 4356-4376.
  • Scharffenberg, B., Bartles, M., Brauer, T., Fleming, M. y Karlovits, G. (2018). Hydrologic Modeling System (HEC-HMS). User’s Manual: Version 4.3. USA Army Corps of Engineers: Washington, DC, USA.
  • Schwalm, C. R., Glendon, S. y Duffy, P. B. (2020). RCP8.5 tracks cumulative CO2 emissions. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(33), 19656-19657.
  • Trigo, I. F. (2006). Climatology and interannual variability of stormtracks in the Euro-Atlantic sector: a comparison between ERA-40 and NCEP/NCAR reanalyses. Climate Dynamics, 26, 127–143.
  • Trigo, R. M., Pozo-Vázquez, D., Osborn, T. J., Castro-Díez, Y., Gámiz-Fortis, S. y Esteban-Parra, M. J. (2004). North Atlantic Oscillation influence on precipitation, river flow and water resources in the Iberian Peninsula. International Journal of Climatology, 24, 925–944.
  • Trigo, R. M., Varino, F., Ramos, A. M., Valente, M. A., Zêzere, J. L., Vaquero, J. M., Gouveia, C. M. y Russo, A. (2014). The record precipitation and flood event in Iberia in december 1876: Description and synoptic analysis. Frontiers in Earth Science, 2, 3.
  • Uriarte, A. (2013). Historia del clima de la Tierra. Servicio Central de Publicaciones del Gobierno Vasco, Victoria-Gasteiz, Spain, 306.
  • U.S. Army Corps of Engineers (2018). Hydrologic Modeling System (HECHMS) User’s Manual: Version 4.3. Institute for Water Resources Davis: Hydrologic Engineering Center. 2018.
  • Zalasiewicz, J. y Williams, M. (2021). Climate change through Earth’s history. Climate Change, 3–17.
Fonte de datos: Dialnet