La Mega Sequía 2009-2014 Consecuencias, causas y proyecciones

René D. Garreaud Departamento de Geofísica – Universidad de Chile

CR2: Centro FONDAP de Investigación del Clima y la Resiliencia

Sequía actual en Chile central

Precipitaciones anuales menores al 70% de la media histórica se han manifestado en forma consecutiva desde el año 2009 (5 años hasta ahora).

¿Cuan extraordinaria es esta situación en el contexto histórico? ¿Forzamiento natural o antropogenico?

¿Cuál será la recurrencia de este tipo de eventos en el futuro?

0.7*Pmedia

Pmedia Hist

Norte Chico (29-31°S)

Centro (34-32°S)

Centro-Sur (38-36°S)

Porc

enta

je d

e p

reci

pit

ació

n

con

res

pec

to a

med

ia 1

97

0-2

00

0

La Paloma 75 mm

Santiago 311 mm

Concepción 1000 mm

1967-1969 1988-1990 1994-1996 2011-2013

Valparaiso

La Serena

Concepción

Valdivia

50 100 150 % con respecto a climatología

Grandes sequía contemporaneas

Santiago, Quinta Normal

Mega Drought: 2010-2013

Norte Chico

Centro Centro-

sur

Ret. Period driest year within MD (year)

7 15 >30

Recurrence of 4 year drought (per 50 years)

4-6 2-3 1?

18.5

18

17.5

17

16.5

16

Salto Climático

Santiago (Quinta Normal) +0.15°/década

Antofagasta (Cerro Moreno) -0.18°/década

Pro

med

io A

nu

al T

emp

erat

ura

(°C

)

Pro

med

io A

nu

al T

emp

erat

ura

(°C

)

Año

EN

EN

EN

LN

Temperatura en Chile central se esta incrementando… Impactos en evapo-transpiración y cobertura nival.

Deficit Pluvial y Demanda de Agua Consumo de agua en la región de Coquimbo.

Nuñez et al. 2013

Cuenca río Maipo en el Manzano Altura de la línea de nieves estimada de datos MODIS (valores diarios, msnm)

Años (línea vertical = 01 de Enero)

Valores de verano

Valores de invierno

Impactos en Hidrología y Productividad Costera

0

1000

2000

3000

0

286

571

857

MAULE

0

400

800

1200

0

229

457

686

ITATA

0

0,3

0,6

0,9

0

286

571

857

MAULE

0

0,2

0,4

0,6

0

229

457

686

ITATA

2002 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 2013

DISCHARGE AREA Impact River Plume: Clorofila-a

2002 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 2013

Masotti et al. 2014

Spec

ific

flo

w a

t M

aip

o S

an A

lfo

nso

(Q

/P)

Tamaño: QN Precipitación. Color: Temperatura invernal

Disminución de precipitación menores volúmenes de escorrentía Caudal especifico (rendimiento de las cuencas) en invierno

se esta incrementando. Subsidio glacial o efecto de línea de nieve?

670

570

470 370

270

170

0.76

0.74

0.72

0.70

0.68

0.66

Year

Alt

os

de

Can

tilla

na

Spri

ngt

ime

ND

VI

Santiago

An

nu

al rainfall [m

m]

LTMean 311 mm

0.76

0.70

0.64

Feb Apr Jun Aug Oct Dec

AC NDVI mean annual cycle

Stgo. Monthly Mean Rainfall

Santiago

Rancagua

Talca

Constitución

Curicó

60 km

MODIS-TERRA 08 Enero 2014

11:55 Hora Local

Baja Media Alta

Carga de Aerosoles

Impactos en Incendios Forestales

Dry-Wet Area burned by province (%)

Respuesta del Estado

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 MS

Coquimbo 3 0 2 3 1 2 4 15

Valparaiso 3 0 2 5 4 3 5 22

Metropolina 2 0 0 2 2 0 0 6

O'Higgins 1 0 0 1 0 0 0 2

Maule 1 0 0 2 1 1 2 7

Bio Bio 1 1 0 0 0 0 1 3

Total 11 1 4 13 8 6 12 55

Declaración de Estado de Escasez Hídrica por la DGA

Frío

Cálido

Altas presiones

Seco

Seco

Seco

Húmedo

Contexto global de las sequías en Chile central

Precipitación Temperatura Sfc. del Mar

Presión Nivel del Mar

Viento en la troposfera alta

2013

1998 1924 1968

2012 2011

2010

1997

1987

1982

Indice Niño3.4 [°C] durante MJJAS

Pre

cip

itac

ión

de

invi

ern

o (

MJJ

AS)

en

Qu

inta

No

rmal

[m

m]

Tem

per

atu

ra m

edia

d in

vier

no

QN

[°C

]

19°C 20° 21°C TSM en región Niño 3.4

El Niño La Niña

Condición lluviosa

Condición Seca

Rango de N34 para JJA 2014 en base a pronósticos emitidos en

Abril2014 (Fuente: IRI)

Fuentes: DMC (QN) y NOAA (EN)

Valores invernales del Índice Niño3.4 y Precipitación en Santiago (1876-2013)

© DGF-UCh + (CR)2

Sequía actual en Chile central

Anomalías de Temperatura Superficial del Mar (colores)

Neutro Niño

Niño Niña

lat

lon

z

lat ~ lon ~ 1 - 3 z ~ 1 km t ~ minutes-hours

Top of atmosphere: 15-50 km

Modelos Globales (GCM)

gFpVkfdt

VdR

1ˆ

SfcConvRADPQQQSTV

t

)(

0

pV

p

RT

p

gz

)(

© IPCC 2007: WG1-AR4 (2007)

+50%

+25%

0%

-25%

-50%

100*[P(A2)-P(BL)]/P(BL)

Promedio anual

*

Futuro Lejano! Escenario pesimista!

Multimodel average SLP and sfc wind difference betweenA2 (2070-2100) and BL (1970-2000)

Over open ocean v in geostrophic balance with SLP.

Near the coast v more controlled by along-coast SLP

Annual mean

Precipitación anual en 33°S-71°W

Período Linea Base

Período intermedio dP/Po = 11%

Período lejano dP/Po = 24%

Sim. Histórica Sim. RCP8.5

25 Modelos individuales en base de datos CMIP5

(IPCC AR5, 2013)

Año

Pre

cip

itac

ión

An

nu

al /

Pre

cip

itac

ión

Med

ia A

nu

al

Metodología análisis de Sequías Para cada período y cada modelo: 1. Se asume una condición estacionaria 2. Se ajusta una distribución Gama (,) de la precipitación anual 3. Se genera una serie sintética de 1000 años de duración 4. Se cuenta el numero de sequias (paP*) y su duración en años

P*=Precip. Promedio- Línea base, = 0, 0.1,….0.9 En este informe se muestran los resultados para = 0.6

Número de sequías en 100 años 1960-2000 2000-2040 2040-2080

Número de sequías anuales 96 12 170 18 320 25

Número de sequías bi-anuales 17 4 34 8 96 15

Número sequías de 3 o más años 3 1 6 2 21 5

Conclusiones

• Actual sequía multi-anual en Chile central es un fenómeno (muy) infrecuente en registro histórico (100 años).

• Su carácter sin precedente y prevalencia en condiciones Niño y Niña sugieren una conexión con Cambio Climático.

• Proyecciones climáticas basadas en modelos numéricos indican un aumento en el numero de sequias multianuales en el futuro mediano y lejano.

• Considerando el escenario RCP8.5 (fuerte emisión de CO2) la probabilidad de una sequia como lo actual se duplica en los próximos 30 años.