Artículo sobre monitoreo de sequías hidrológicas publicado en HESS

Artículo sobre monitoreo de sequías hidrológicas publicado en HESS

El 28 de marzo de 2024, [Hydrology and Earth System Sciences](http://www.hydrology-and-earth-system-sciences.net/) publicó el artículo titulado "On the timescale of drought indices for monitoring streamflow drought considering catchment hydrological regimes". Este estudio investiga la idoneidad de diferentes índices de sequía y sus respectivas escalas temporales para ser utilizados en el monitoreo de la sequía hidrológica (i.e., de caudales) en cuencas con diferentes regímenes hidrológicos.

Considerando la falta de consenso sobre qué índices de sequía y escalas temporales son las más adecuadas para monitorear las sequías hidrológicas, y considerando además el creciente interés en el uso de índices de sequía espacialmente distribuidos en áreas que no poseen datos de caudal, este estudio aborda las siguientes preguntas:

i) ¿Qué escalas temporales de índices de sequía basados en datos de precipitación son las más adecuadas para monitorear la sequía hidrológica (i.e, de caudales) en cuencas con diferentes regímenes hidrológicos?

ii) ¿Son los índices de sequía basados en datos de humedad del suelo superiores a los índices meteorológicos para el monitoreo de la sequía hidrológica?

iii) ¿Son los índices de sequía basados en datos de nieve más efectivos que los índices meteorológicos para evaluar la sequía hidrológica en cuencas influenciadas por la nieve?

Para responder a estas preguntas, investigamos 100 cuencas en Chile con baja intervención antrópica Chile y caracterizadas por uno de cuatro regímenes hidrológicos (nival, nivo-pluvial, pluvio-nival y pluvial), utilizando el índice estandarizado de precipitación (SPI), el índice estandarizado de precipitación-evapotranspiración (SPEI), el índice estandarizado empírico de humedad del suelo (ESSMI) y el índice estandarizado de equivalente de agua de nieve (SWEI); agregados en diferentes escalas temporales. Realizamos análisis de correlación cruzada y de coincidencia de eventos entre estos índices y el índice estandarizado de caudal en una escala temporal de 1 mes (SSI-1), como representativo de los eventos de sequía hidrológica.

Nuestros resultados revelan que no se puede recomendar un único índice de sequía y escala temporal para monitorear todas las cuencas y regímenes hidrológicos, y que las cuencas influenciadas por la nieve requieren índices de sequía con escalas temporales más grandes. En particular, en cuencas con influencia nival caracterizadas por una respuesta lenta de la escorrentía a la precipitación, recomendamos el uso de SPI-12 y SPI-24 para caracterizar las sequías hidrológicas. Por el contrario, para cuencas pluviales, caracterizadas por una respuesta más rápida, nosotros recomendamos el uso de SPI-3. Aunque la humedad del suelo y la capa de nieve son variables clave que modulan la propagación de los déficits meteorológicos de precipitación en déficits hidrológicos, los índices meteorológicos SPI y SPEI generalmente superaron a los índices basados en la humedad del suelo y en equivalente de agua de nieve para el monitoreo de la sequía hidrológica. Finalmente, para excluir la influencia de períodos sin sequía, recomendamos utilizar el análisis de coincidencia de eventos, un método que ayuda a evaluar la idoneidad de los índices de sequía meteorológicos, de humedad del suelo y/o de nieve para el monitoreo de eventos de sequía hidrológica.

El material complementario de este artículo contiene mucha información adicional sobre:

* la selección de productos grillados de humedad del suelo (SM) y de equivalente de agua de nieve (SWE) (S1),

* las escalas temporales con los mayores valores de correlación cruzada y de coincidencia de eventos (S2),

* diagramas de caja para analizar la correlación cruzada y la coincidencia de eventos en diferentes escalas temporales y con diferentes tiempos de retraso (S3),

* análisis espacial de correlación cruzada y coincidencia de eventos en diferentes escalas temporales y tiempos de retraso (S4),

* diagramas de caja para el análisis de correlación cruzada para diferentes regímenes hidrológicos (S5),

* diagramas de caja para el análisis de coincidencia de eventos para diferentes regímenes hidrológicos (S6),

* diferencia entre el enfoque paramétrico y no paramétrico para el cálculo de índices de sequía basados en humedad del suelo (S7),

* resumen de los valores medianos mensuales de P y Q para todas las cuencas seleccionadas (S8), y

* figuras con los valores medianos mensuales de P y Q para todas las cuencas seleccionadas (S9).

Este trabajo es el resultado de años de colaboración internacional con el Dr. Oscar M. Báez-Villanueva, recopilando y analizando diferentes conjuntos de datos cuadriculados de variables meteorológicas clave, desde el proyecto ANID Fondecyt 11150861 en 2017. En particular, este artículo fue parte integral del proyecto ANID-Sequía FSEQ210001 liderado por Camila Álvarez-Garretón y Juan Pablo Boisier en el Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia CR2, y recibió financiamiento adicional de los proyectos de investigación ANID Fondecyt Regular 1212071 y ANID-PCI NSFC190018 liderados por el Dr. Mauricio Zambrano-Bigiarini de la Universidad de La Frontera en Chile.

Esperamos que los resultados de este artículo puedan ser considerados por la Dirección General de Aguas de Chile (DGA) para mejorar los criterios utilizados para monitorear e identificar las sequías hidrológicas en Chile, en el marco de las declaraciones de escasez hídrica (Res. Exe. DGA N°1331/2022, y artículos 314 y 315 del Código de Aguas).

El artículo completo se puede encontrar aquí: https://doi.org/10.5194/hess-28-1415-2024.

           


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