Lake Oroville reaches record low levels in 2014 California Department of Water Resources

El cambio climático representa un gran desafío para la gestión del agua en California

, Western States Climate Scientist | October 7, 2020, 11:25 am EDT
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A pesar de que algunos políticos siguen ignorando el cambio climático, la ciencia es clara: el cambio climático ya esta aquí, es creado por seres humanos, vienen aún más impactos, y nuestras acciones son importantes.

En este blog destaco varios desafíos que está trayendo el cambio climático para la gestión del agua en California, y cómo el estado y las agencias de gestión de agua pueden responder. Este blog es un resumen de resultados obtenidos a partir de un análisis de proyecciones de modelos climáticos para el estado de California. Los detalles de la investigación se presentan en un artículo científico y en un reporte de UCS titulado Troubled Waters.

¿Por qué agua y por qué California?

En California existen más de 1.300 presas de agua federales, estatales y locales que capturan el agua de lluvia, de ríos, o del derretimiento de nieve. Miles de kilómetros de canales, ríos, arroyos y tuberías llevan el agua a los 40 millones de personas en el estado, 10 millones de acres de agricultura (≈4 millones de hectáreas), y miles de industrias. El estado también cuenta con 515 cuencas de aguas subterráneas que suministran agua adicional durante todo el año, especialmente durante períodos secos como la sequía histórica del 2012 al 2016.

Este sistema de distribución de agua ha permitido gran parte de la vitalidad de California, pero la confiabilidad de su funcionamiento está amenazada por la creciente demanda de agua, infraestructura en deterioro y ciclos extremos de sequía e inundaciones. Ahora, el cambio climático amenaza con fragmentar el sistema hídrico, creando nuevas vulnerabilidades para las cuales la infraestructura y las instituciones como el departamento estatal de recursos de agua (DWR por sus siglas en inglés), compañías de agua públicas y privadas, y principalmente las Agencias de Sostenibilidad de Agua Subterránea (GSA sor sus siglas en inglés) no están preparadas.

Las instituciones no están preparadas porque la mayoría de ellas han considerado que los modelos climáticos tienen demasiada incertidumbre como para integrarse en planes de gestión de agua. Eso se debe en gran medida a que se ha hecho la pregunta equivocada: “¿Vamos a tener más o menos agua?”, en lugar de ‘qué tan volátiles serán los flujos de agua de un año al siguiente’ y ‘¿podremos manejar nuestros sistemas de almacenamiento de agua durante años extremos consecutivos?’

Nuestro nuevo análisis muestra otras once métricas que pueden ser igual o más relevantes. Si bien California siempre ha tenido años lluviosos y años secos, este análisis muestra los tipos de cambios pronosticados hacia finales del siglo que van más allá de la precipitación anual total. Es importante que las agencias de agua consideren estas nuevas métricas en sus planes de manejo para mantener un suministro de agua seguro y saludable para todos.

¿A qué se debe la excusa de la incertidumbre?

Existen muchos modelos globales de cambio climático (Global Circulation Models, GCM, en inglés). Estos modelos representan procesos físicos en la atmósfera, el océano, la criósfera (agua congelada en planeta, como los glaciares) y la superficie terrestre, y son las herramientas más avanzadas para simular la respuesta del clima global al aumento de las concentraciones de gases que atrapan el calor (como el CO2 proveniente de la quema de combustibles). Estos modelos son desarrollados por diferentes grupos de investigadores e integran prácticamente las mismas variables, pero con ligeramente distintas suposiciones, dando lugar a diversas proyecciones de cambio climático.

En California, utilizamos 10 de estos modelos, que concuerdan en el aumento de temperatura (Figura 1), pero muestran mayor variabilidad en cuanto a la precipitación promedio anual (Figura 2). Viendo la Figura 2 es evidente que existe incertidumbre en el volumen de precipitación promedio anual que recibirá California en el futuro. Sin embargo, viendo mas de cerca los datos de los modelos, nuestro análisis determinó que todos o la mayoría de los modelos concuerdan en métricas mas relevantes, descritas en la siguiente sección.

Figura 1. Proyecciones promedio de temperatura hacia finales de siglo de 10 modelos climáticos (cada color es un modelo distinto) considerando que seguimos sin reducir nuestras emisiones. Se observa que todos los modelos concuerdan con incrementos en temperatura que en promedio (entre los modelos) van desde 74.2°F hasta 82.6°F.

 

Figura 2. Proyecciones promedio de precipitación hacia finales de siglo de 10 modelos climáticos (cada color es un modelo distinto) considerando que seguimos sin reducir nuestras emisiones. Se observa que unos modelos pronostican mayor precipitación mientras que otros muestran menor precipitación, o que en general no habrá cambios significativos en la precipitación promedio.

El cambio climático está transformando cómo, cuándo y cuánta agua precipita en California

Acumulación de nieve en las montañas

Se prevé que la proporción de precipitación en forma de lluvia contra nieve aumente en todo el estado y casi se duplique en las sierras, provocando una pérdida casi completa de la acumulación de nieve en las partes bajas de las montañas. Esto esencialmente elimina el almacenamiento natural de agua en forma de nieve que se derrite y sube los niveles de las presas durante primavera y proporciona agua para las ciudades y la agricultura. Gran parte de la infraestructura de California que provee agua a 40 millones de residentes fue diseñada y construida basada en esta acumulación de nieve.

Además, podría haber un incremento en el riesgo de eventos de lluvia que cae sobre nieve y causan un rápido derretimiento de nieve, aumentando el riesgo de inundaciones y poniendo en riesgo los suministro de agua.

Figura 3. Nuestro análisis muestra que prácticamente todos los modelos climáticos de California pronostican más precipitación en forma de lluvia y una reducción drástica en la nieve acumulada en las montañas. Estos pronósticos son hacia finales de siglo si no reducimos las emisiones actuales de gases que atrapan el calor.

Precipitación más extrema y temporadas de lluvias y secas más intensas

En California, las proyecciones muestran que la precipitación que llega en eventos extremos aumentará en más de un 15 por ciento en el centro de California (Figura 4). Esto significa más agua cayendo en períodos más cortos de tiempo y creando inundaciones porque los embalses y infraestructura para escorrentías de aguas no fueron diseñadas para los eventos extremos del pasado y no los extremos que trae el cambio climático. Una manera de entender esto es imaginar el suelo como una esponja. Si le echas agua lentamente, el agua se absorberá hasta que la esponja se sature. Sin embargo, si se vierte una gran cantidad de agua a la vez, gran parte del agua se sale de la esponja y no se absorbe, incrementando el riesgo de inundaciones y deslizamientos de lodo y provocando que el agua sea más difícil de almacenar y administrar. Las comunidades de Santa Bárbara vivieron un episodio fatal así en diciembre de 2018.

Se prevé también que la proporción de precipitaciones anuales que caen en los meses de invierno aumentará en todo el estado entre un 5 y un 6 por ciento (Figura 4) y hasta un 20 por ciento en ciertos lugares. Esto requiere un mayor almacenamiento de agua en un intervalo de tiempo más corto y crea una estación seca más larga e intensa cuando los suministros almacenados deben satisfacer las demandas de agua.

 

Figura 4. Nuestro análisis muestra que prácticamente todos los modelos climáticos de California pronostican incrementos en la concentración de precipitación en eventos extremos en el centro de California. Estos pronósticos son hacia finales de siglo si no reducimos las emisiones actuales de gases que atrapan el calor.

Cambios drásticos entre años muy húmedos a muy secos

Se proyecta que la probabilidad de años muy lluviosos y años muy secos aumentará. En algunas áreas del estado como la parte sureña del la Sierra inclusive se duplicará o triplicará, lo que resulta en una mayor probabilidad de oscilaciones entre años muy lluviosos y años muy secos. Estos cambios drásticos son similares a lo que se observaron después de la sequía de 2012-2016 y que provocaron deslizamientos de lodo, el comportamiento inesperado de incendios forestales y daños a la infraestructura de agua (Figura 5).

Figura 5. La presa de Oroville, el segundo embalse más grande de California pasó de niveles mínimos históricos en 2014 (izquierda) a condiciones de inundación que requirieron el uso de aliviadores principales y de emergencia, que fallaron bajo los flujos extremos, en 2017 (derecha). Las proyecciones climáticas coinciden en el aumento de la sequía extrema y el riesgo de inundación extrema.

Garantizar el acceso al agua de las comunidades frente al nuevo clima de California requerirá un cambio en el enfoque de gestión de agua y la toma de decisiones.

El cambio en las características de la precipitación requerirá que California sea más flexible en la forma en que usa y administra el agua. Los científicos del clima y los gestores del agua deben convertirse en colaboradores, trabajando juntos para desarrollar nuevos protocolos de planificación y modelos de operaciones capaces integrar las condiciones provocadas por el cambio climático. Las regulaciones estatales y locales relacionadas al agua, incluida la Ley de Gestión Sostenible de Agua Subterránea de 2014, deben actualizarse y requerir una planificación integral de cambio climático.

Sin un cambio fundamental en la forma en que se maneja el agua, corremos el riesgo de sufrir déficits de suministro, más daños a nuestra infraestructura, inundaciones y pérdidas económicas y hasta de vidas humanas. Los efectos de las decisiones del estado y las agencias de gestión agua no serán sentidos por igual por todos los californianos. Las comunidades rurales, típicamente de latinos y latinas, soportarán primero la carga de la lenta acción del estado sobre el cambio climático. Estas comunidades tienen menos opciones de suministro de agua, menos datos y orientación para hacer su propia planificación de riesgos climáticos, están en áreas más propensas a inundarse y experimentar calor fatal y a menudo sufren de mala calidad del agua.

El estado puede preparar los sistemas de agua para el cambio climático protegiendo los acuíferos para aumentar el almacenamiento de agua, mejorando la operación de sistemas de presas y canales, y desarrollando planes basados en proyecciones climáticas en lugar de datos históricos para tomar mejores decisiones sobre la distribución y uso del agua.

 

NOAA and California Department of Water Resources
Cal-Adapt
Cal-Adapt
Troubled Waters (UCS Report)
Troubled Waters (UCS Report)
California Department of Water Resources

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