Eventos climáticos extremos como sequías, olas de calor y períodos de frío no solo modifican las condiciones hidrometeorológicas, sino que también alteran las características subyacentes (por ejemplo, incendios forestales debido a cambios en la cobertura vegetal provocados por las sequías). La actividad humana, como modificaciones en el cauce de los ríos, forestación, deforestación, industrialización y urbanización, amplifica aún más la variabilidad de los componentes del sistema de cuencas hidrográficas.
Estos cambios afectan directa o indirectamente a los procesos hidrológicos en las cuencas hidrográficas. El rendimiento hídrico o escorrentía por unidad de superficie de las cuencas hidrográficas puede experimentar perturbaciones persistentes debido a eventos climáticos extremos y actividades humanas causantes de calentamiento global, desafiando tanto a los componentes del sistema como al equilibrio del mismo.
Así, la estabilidad del rendimiento hídrico en cuencas hidrográficas se refiere a la capacidad para restaurar su estado original o cambiar a un nuevo estado bajo el efecto de las perturbaciones (es decir, el cambio climático o las características subyacentes).
Sus hallazgos muestran que los cambios en del rendimiento hídrico relacionados con las características subyacentes podrían ser compensados por cambios en el rendimiento hídrico relacionados con el clima en todas las zonas climáticas, manteniendo estable la proporción del rendimiento hídrico
En este sentido, el grupo de investigación liderado por el Prof. Zhiyong Liu y el Prof. Xiaohong Chen de la Universidad Sun Yat-Sen y el estudiante de doctorado Yu Yan adoptaron el marco de trabajo de Budyko y utilizaron simulaciones de los CMIP6 para investigar la estabilidad del rendimiento hídrico en cuencas hidrográficas.
Sus hallazgos muestran que los cambios en del rendimiento hídrico relacionados con las características subyacentes podrían ser compensados por cambios en el rendimiento hídrico relacionados con el clima en todas las zonas climáticas, manteniendo estable la proporción del rendimiento hídrico (es decir, los efectos de compensación). Hay mayores efectos de compensación en cuencas hidrográficas de zonas húmedas que en zonas áridas.
Sin embargo, las cuencas hidrográficas globales serán más sensibles a las características subyacentes y menos sensibles a la variación climática en el futuro. Tanto la sensibilidad relacionada con el clima como con las características subyacentes aumentan en las cuencas hidrográficas con climas áridos. La estabilidad (estimada por probabilidad conjunta) del rendimiento hídrico en las cuencas hidrográficas disminuirá gradualmente en el futuro. Las cuencas hidrográficas en zonas áridas experimentaron el mayor declive en dicha estabilidad.
Patrones espaciales de cambio en la estabilidad del rendimiento hídrico para 280 cuencas hidrográficas desde 1901-1950 hasta 2051-2100 (a-b). Crédito: Science China Press
Para los efectos de compensación, en las cuencas hidrográficas en zonas húmedas el sistema hidrológico tiene mayor resiliencia, lo que puede mantener estable el rendimiento hídrico a pesar de experimentar grandes cambios debido al clima o a las características subyacentes. En cuanto a coeficientes de sensibilidad, la sensibilidad del rendimiento hídrico tanto al clima como a las características subyacentes en las cuencas hidrográficas áridas aumenta.
En una cuantificación adicional de la estabilidad hidrológica de las cuencas hidrográficas basada en la probabilidad conjunta, se argumenta nuevamente que las cuencas hidrográficas áridas se desestabilizan y que no es fácil mantener un rendimiento hídrico estable.
Los coeficientes de sensibilidad dentro de las cuencas hidrográficas en las cuencas hidrográficas de zonas áridas y las características básicas externas han evolucionado de un estado a otro. Los hallazgos proporcionan una referencia para el futuro desarrollo sostenible de los recursos hídricos bajo el cambio climático, destacando la vulnerabilidad de los recursos hídricos en cuencas hidrográficas áridas y semiáridas.
El trabajo se publica en la revista Science China Earth Sciences.
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