Impacto del cambio climático y uso/cobertura en el comportamiento hidrológico, erosión hídrica y disponibilidad de agua para uso agrícola y humano en la subcuenca del río Quiscab, Cuenca del Lago Atitlán,Guatemala

Abstract

Este estudio se realizó en la subcuenca del río Quiscab (149.7 km2), perteneciente a la cuenca del Lago Atitlán ubicada en las Tierras Altas Volcánicas de Guatemala. El objetivo del presente estudio fue evaluar el impacto del cambio climático y uso/cobertura en el comportamiento hidrológico, erosión hídrica y disponibilidad de agua para uso agrícola y humano. Se utiliza el modelo conceptual semidistribuido SWAT (Soil Water Assessment Tool). Se utilizó información disponible de tipo de suelo, uso y cobertura, topografía, clima para ingresar al modelo SWAT. Se considera una línea base de 1994 al 2015; un escenario de cambio climático RCP 8.5, modelo HadGEM2-ES al 2050 con reducción de escala estadística de la plataforma MarkSim®; y dos escenarios hipotéticos de cambio de uso y cobertura (-80 bosque, y +50% bosque). Se utiliza el algoritmo SUFI-2 del programa SWAT-CUP (SWAT-Calibration Uncertanty Prediction), para evaluar la sensibilidad y optimización (calibración y análisis de incertidumbre) de parámetros. La variable caudal se usa para calibración en dos puntos de la subcuenca, el primero ubicado en zona poco intervenida y el segundo en una zona de alta intervención. Ambos puntos de calibración presentan comportamiento hidrológico distinto entre las dos series de datos (observados y simulados). En el punto con menor intervención el ajuste hidrológico es muy bueno (NS=0.77; KGE=0.87). El punto ubicado en el sector de mayor intervención el ajuste hidrológico no fue satisfactorio (NS=-5; KGE=-0.8). Bajo escenarios futuros se prevé que el mayor impacto en la respuesta hidrológica y erosión hídrica será ocasionado por cambios en el clima, que por cambios en el uso y cobertura de la tierra; la producción de agua y erosión hídrica podrían reducirse hasta un 40% y 20%, respectivamente. Se sugiere que el cambio climático llevará a escasez extrema a cuatro microcuencas (Barreneché, Pamán, Xibalbay y Chuiscalera), dos a escasez crónica (Argueta y Novillero) y mantendrá una microcuenca en escasez extrema (Quiscab). La subcuenca pasará de estrés a escasez extrema, considerando 1,700 m3 per cápita como umbral de estrés hídrico. Se prevé que el déficit hídrico del cultivo de maíz se conserve en el inicio de etapa vegetativa y surge en la parte final del ciclo, pero se presentará un incremento severo en la magnitud del déficit hídrico (+ 535 m3 ha-1) en estas etapas debido al cambio climático.