Incorporar la no estacionariedad en el “Análisis de Frecuencias de series hidrológicas” aumenta el conocimiento y mejora la gestión del riesgo hidrológico, ante la amenaza de inundaciones y sequías en el Valle del río Cauca en Colombia.
Esta es la principal conclusión obtenida por la investigadora del IIAMA-UPV (Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente de la Universitat Politècnica de València) Ruth Karime Sedano, en su tesis doctoral, “Influencia de la variabilidad climática en la modelación estadística de extremos hidrológicos en el Valle Alto del río Cauca, Colombia”, que ha sido dirigida por el director del IIAMA, Félix Francés, y los profesores Yesid Carvajal y Jesús López.
Estudios científicos señalan que la variabilidad climática y el impacto del cambio global en los recursos naturales, dejan de lado la hipótesis de estacionariedad
Este estudio busca detectar y caracterizar la variabilidad de los eventos extremos del río Cauca por efecto de las variaciones climatológicas y antrópicas, con el fin de contribuir a mejorar el conocimiento del análisis de riesgo hidrológico. Para ello, ha analizado la cuenca Valle Alto de dicho río, donde se han estudiado varias estaciones hidrométricas distribuidas a lo largo del cauce.
La investigación parte de la premisa, de que la técnica empleada para el dimensionamiento de estructuras hidráulicas de protección frente a extremos hidrológicos, adopta la modelación estadística de “Análisis de Frecuencias”. Este método permite pronosticar el comportamiento de una variable hidrológica más allá del período de registro conocido, basándose en la hipótesis de que los datos son estacionarios.
Ruth Karime Sedano durante la defensa de su tesis doctoral
Sin embargo, estudios científicos señalan que la variabilidad climática y el impacto del cambio global en los recursos naturales, pueden provocar tendencias y alteraciones en el comportamiento, dejando de lado la hipótesis de estacionariedad.
“A través de la aplicación de diversas pruebas estadísticas se han identificado tendencias en las variables hidrológicas, que justifican incorporar la no estacionariedad en el “Análisis de Frecuencias de series hidrológicas”, afirma la Dra. Sedano.
“El mejor análisis hidrológico es aquel que cuenta con información suficiente, de calidad que valora la incertidumbre y que de forma detallada considera las particularidades del área de estudio”, resalta la investigadora colombiana.
«Este tipo de modelación mejora la gestión ambiental del río frente al riesgo sanitario para el abastecimiento de agua para la ciudad de Cali y otras ciudades más pequeñas», resalta Ruth Karime
Ventajas de los modelos “no estacionarios”
Los modelos hidrológicos de “Análisis de Frecuencias No Estacionarios” combinan una serie de variables climáticas y antrópicas que permiten obtener información valiosa para la toma de decisiones ya que resaltan los cambios en el riesgo hidrológico. Por ello, Ruth Karime Sedano considera que son adecuados ya que ayudan a realizar predicciones y plantear escenarios sobre la amenaza de inundaciones y sequías.
De este modo, el estudio ha comparado -en una cuenca andina cuyo régimen hidrológico es regulado por un embalse-, diferentes modelos estadísticos no estacionarios en la determinación del riesgo hidrológico. Además, en dichos modelos se ha empleado como información adicional, siete índices climáticos característicos de la región tropical suramericana y dos índices de embalse que representan el efecto antropogénico en el cauce
“En la cuenca del Valle Alto este tipo de modelación ha permitido mejorar el planteamiento de escenarios para la gestión del riesgo hidrológico, el ajuste de las reglas de operación del embalse frente al control de inundaciones y estiajes, y la gestión ambiental del río frente al riesgo sanitario para el abastecimiento de agua para la ciudad de Cali y otras ciudades más pequeñas cuya fuente principal de abastecimiento es el río Cauca”, sostiene la investigadora del GIMHA.
Colombia y la importancia del río Cauca
Colombia, por su ubicación en el trópico, presenta fuerte alteración en el régimen hidrológico debido a la Zona de Convergencia intertropical (ZCIT), la orografía, los océanos Atlántico, el Pacífico y la Amazonia, pero, sobre todo, al fenómeno El Niño Oscilación del Sur (ENSO) en sus fases extremas que produce cambios significativos en el régimen hidrológico y que tiene una periodicidad de 2 a 7 años.
Localización de la cuenca Valle Alto del río Cauca y la red hidrológica
La combinación de la variabilidad climática, y la geología hacen que Colombia presente la tasa más alta de desastres recurrentes provocados por fenómenos naturales, con relación a Latinoamérica; esto como consecuencia que más del 80% de la población y los bienes están localizados en áreas expuestas a dos o más peligros naturales. Algunos estudios indican que el 76% de los desastres socio-naturales en el país son de origen hidrometeorológico y de este grupo, el 44% corresponde a inundaciones que reúnen al 90% de la población afectada.
Por otra parte, las previsiones de los Modelos de Cambio Climático Global prevén, para Suramérica, un incremento del riesgo asociado al aumento en la frecuencia y severidad de eventos hidrometeorológicos extremos, como las fases extremas de ENSO y al aumento de la vulnerabilidad de las sociedades a la variabilidad climática.