Memoria Tecnica Taller Hidrologia

Organizacin Meteorolgica Mundial OMM

Centro Internacional para la Investigacin del Fenmeno de El Nio CIIFEN

MEMORIAS TCNICASTaller Regional para la Integracin de los Pronsticos Estacionales con la Informacin Hidrolgica para los sectores vinculados al agua en el Oeste de Sudamrica

Centro Internacional para la Investigacin del Fenmeno de El Nio (2010) Se permite reproducir y comunicar esta obra siempre y cuando se cite la fuente de manera correcta y no sea utilizada para fines comerciales.

Grupo Editorial: Dr. Claudio Caponi Dr. Affonso Mascarenhas Oce. Rodney Martnez Ing. Alexandra Rivadeneira Concepto e ilustracin de portada: Ing. Alexandra Rivadeneira Diagramacin e Infografas: Dis. Fabin Cordero / Grficas Hernndez Impresin: Grficas Hernndez Para citar la publicacin completa: Memorias Tcnicas del Taller: Integracin de los Pronsticos Estacionales con la Informacin Hidrolgica para los sectores vinculados al agua en el Oeste de Sudamrica. CIIFEN, 2009.

ISBN: 978-9978-9934-2-2

Estas Memoria Tcnicas, han sido elaboradas por el Centro Internacional para la Investigacin del Fenmeno de El Nio, con las contribuciones de los expertos que participaron en el Taller Regional de Integracin de los Pronsticos Estacionales con la Informacin Hidrolgica para los sectores vinculados al agua en el Oeste de Sudamrica, realizado en Enero del 2010 y financiado por la Organizacin Meteorolgica Mundial OMM.

La Organizacin Meteorolgica Mundial (OMM) es un organismo especializado de las Naciones Unidas y su portavoz autorizado acerca del estado y el comportamiento de la atmsfera terrestre, su interaccin con los ocanos, el clima que produce y la distribucin resultante de los recursos hdricos. Desde sus comienzos, la OMM ha alentado a la comunidad internacional a que mejore su comprensin de todo lo relacionado con el tiempo, el clima y el agua. La OMM dispone de un mecanismo nico para el intercambio oportuno de datos, informacin y productos. Contribuye significativamente al desarrollo sostenible, a la reduccin de la prdida de vidas y bienes ocasionada por los desastres naturales relacionados con el tiempo, el clima y el agua, as como a la proteccin del medio ambiente y del clima mundial para las generaciones presentes y futuras. A travs de sus Miembros, la OMM proporciona pronsticos y alertas tempranas a los pases, los sectores econmicos y al pblico en general, que ayudan a prevenir desastres y atenuar sus efectos, salvar vidas y reducir los daos materiales y medioambientales mediante una mejor gestin de los riesgos.

El Centro Internacional para la Investigacin del Fenmeno de El Nio (CIIFEN) contribuye a la reduccin de desastres ocasionados por El Fenmeno de El Nio/La Nia la Variabilidad y el Cambio Climtico. Coordinador de diversas redes cientficas a escala regional y extra regional, contribuye en la generacin de pronsticos de Alerta Temprana y herramientas tecnolgicas que coadyuven al fortalecimiento de los servicios de informacin climtica y su aplicacin en Latinoamrica y el mundo. Su misin es promover, complementar y emprender, proyectos de investigacin cientfica y aplicada, necesarios para mejorar la comprensin y alerta temprana del ENOS (El Nio Oscilacin del Sur), la variabilidad climtica y el cambio climtico a fin de contribuir en la reduccin de sus impactos socio-econmicos y generar bases slidas para la generacin de polticas de desarrollo sustentable, ante los nuevos escenarios climticos existentes.

Organizacin Meteorolgica Mundial OMM Centro Internacional para la Investigacin del Fenmeno de El Nio CIIFEN

MEMORIAS TCNICASTaller Regional para la Integracin de los Pronsticos Estacionales con la Informacin Hidrolgica para los sectores vinculados al agua en el Oeste de Sudamrica

25 -28 Enero del 2010 Guayaquil Ecuador

Enero 2010

NDICEDESCRIPCIN i Introduccin INICIATIVAS EN GESTION DE RECURSOS HDRICOS 1 2 La perspectiva de la OMM El proyecto regional HYBAM en la Cuenca Amaznica y su extensin a la Costa del Pacfico. IRD Gestin de Riesgo Climtico e Hdrico en el IRI Contribucin del Programa Hidrolgico Internacional de UNESCO para el sector agua en la Regin de Latinoamrica Contribucin del CIIFEN para la Gestin de Riesgo Climtico en Sudamrica El Centro de Aguas y Desarrollo Sustentable (CADS) en la ESPOL El Nio y su impacto en el sector elctrico de Colombia. Centro Nacional de Despacho CAPACIDADES INSTITUCIONALES 8 Pronstico Estacional Hidrolgico Elaboracin y Aplicacin: La experiencia de Nueva Zelanda Instituto Nacional de Meteorologa e Hidrologa INAMEH-Venezuela Metodologa para la elaboracin del pronstico estacional de Venezuela SEMETAVIA-Venezuela Capacidades actuales en el pronstico hidrolgico y la prediccin hidrolgica a corto y mediano plazo para el territorio Colombiano. IDEAMColombia 9 11 13 17

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NDICE12 Avances en la implementacin de modelos numricos para la elaboracin de pronsticos estacionales. INAMHI-Ecuador. Pronstico de caudales de ingreso al embalse Amaluza en la central hidroelctrica Paute. INAMHI-Ecuador Capacidades del SENAMHI en temas hidrolgicos. SENAMHI Per Servicio Nacional del Meteorologa e Hidrologa. SENAMHI Bolivia NECESIDADES DE INFORMACIN 16 Vinculando las necesidades sectoriales con la disponibilidad hdrica en la regin. ANA - Brasil Necesidad de Servicios Hidrolgicos para el sector abastecimiento de agua y saneamiento. GTZ PROAPAC Bolivia Necesidades de informacin para la administracin del recurso agua en Chile. Direccin Meteorolgica de Chile PLAN DE ACCIN REGIONAL Plan de Accin Regional para la Integracin de los pronsticos estacionales con la informacin hidrolgica en los sectores vinculados al agua para el Oeste de Sudamrica ANEXOS Anexo A: Lista de Participantes 65

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INTRODUCCIN

a Tercera Conferencia Mundial del Clima, organizada por la Organizacin Meteorolgica Mundial (OMM) del 30 de agosto al 04 de Septiembre del 2009, produjo como uno de sus principales resultados, las recomendaciones clave para la aplicacin del Marco Global para los Servicios Climticos (GFCS). Una de las recomendaciones solicita medidas para adaptar productos adecuados para los sectores estratgicos de desarrollo y fomentar las sinergias entre las diferentes comunidades para lograr este objetivo. El enfoque interdisciplinario es un requerimiento inevitable para poder alcanzar a los usuarios finales y proveerles con la informacin de tiempo, clima y agua, con los cuales se puede llegar a mejores decisiones. La regin del Oeste de Amrica del Sur ha desarrollado a travs de los Servicios Meteorolgicos de: Bolivia, Chile Colombia, Ecuador, Per yVenezuela, y en coordinacin con el Centro Internacional para la Investigacin del Fenmeno de El Nio (CIIFEN), una red institucional operacional que proporciona servicios climticos adaptados para los sectores agrcola y gestin de riesgo de la regin. Adems ellos estn vinculados de manera muy cercana con el Sistema Regional de Pronsticos, implementado y consolidado a travs del Foro de Perspectivas Climticas de la Costa Oeste de Sudamrica apoyado por la Organizacin Meteorolgica Mundial (OMM) y coordinado por CIIFEN. Durante la dcada de 1990, la prediccin estacional ha madurado notablemente, alcanzando un alto nivel de calidad en particular, en reas influidas por el estado del Pacfico Tropical, basado en predicciones de la Temperatura Superficial del Mar y la variabilidad del ENSO. En cuanto a los pronsticos climticos basados en modelacin estadstica se han logrado mejoras significativas. De igual forma se ha progresado en la capacidad de previsin a travs de modelacin dinmica. Sin embargo, los errores de los modelos y de inicializacin, siguen limitando la calidad de las previsiones y el lmite de la predictibilidad an no se ha alcanzado. A pesar de estos problemas, el pronstico estacional se ha aplicado con relativo xito en escalas de tres meses en la prediccin de la temperatura mxima, mnima y precipitacin. Estas predicciones se utilizan para elaborar mapas de riesgo agro-climtico en reas especficas del Oeste de Sudamrica. Las predicciones hidrolgicas estacionales sern de gran ayuda para la gestin de recursos hdricos, preparacin para las inundaciones, la sequa y sus efectos, la planificacin energtica y muchos otros sectores relacionados. Algunas de nuestras experiencias en la Costa Oeste de Sudamrica, nos han permitido aprender y entender las asimetras entre las diferentes instituciones sobre los datos disponibles, su calidad, los actuales sistemas de observacin, las limitaciones institucionales, la falta de recursos humanos, etc. Por otra parte, las demandas de los gobiernos sobre los Servicios Meteorolgicos e Hidrolgicos han aumentado con el tiempo como consecuencia de las presiones

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10TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIN DE LOS PRONSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIN HIDROLGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMRICA

sociales y econmicas como la pobreza extrema, la seguridad alimentaria, la degradacin ambiental en las grandes cuencas fluviales, los conflictos del agua, la competitividad en los sectores de desarrollo etc. La plataforma institucional existente en la Costa Oeste de Sudamrica, ofrece una oportunidad muy especial para iniciar con xito un proceso hacia la integracin de estos sistemas operativos zona nivel regional y nacional con otros componentes estratgicos tales como la prediccin hidrolgica y la gestin integrada de recursos hdricos. Las economas de los pases de la Costa Oeste de Sudamrica son extremadamente dependientes de sectores tales como agricultura, energa y recursos hdricos. Adems, la aparicin de eventos extremos severos tiene consecuencias directas en el acceso hdrico, distribucin y uso, produciendo prdidas econmicas y conflictos sociales que conducen a aumentar la pobreza, los problemas de saneamiento, la malnutricin y la inseguridad alimentaria. Diversos proveedores de servicios en los sectores hdricos se beneficiaran si, sobre la base de los Foros Climticos que se desarrollan regularmente en la regin, los Servicios Hidrolgicos desarrollan perspectivas hidrolgicas en sus respectivas jurisdicciones y cooperan entre ellos en el desarrollo de las predicciones hidrolgicas en los ros transfronterizos. Este tipo de esfuerzos demanda un mutuo intercambio de conocimientos entre las comunidades disciplinarias involucradas. Este taller Regional tiene como objetivo iniciar el proceso en la regin e identificar los socios claves, las necesidades que deben abordarse, las oportunidades y acciones a emprenderse para lograr la implementacin de este nuevo sistema integrado del clima y el servicio de agua como una contribucin regional al Marco Global para los Servicios Climticos (GFCS).

INICIATIVAS EN GESTIN DE RECURSOS HDRICOS

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1.1. Introduccin La Organizacin Meteorolgica Mundial se ocupa de temas de hidrologa hace ms de 50 aos y, a partir de 1972, a travs del Articulo 2 f) de su Convenio, entre las finalidades principales se establece: fomentar las actividades en materia de hidrologa operativa y proseguir una estrecha colaboracin entre los Servicios Meteorolgicos y los Hidrolgicos. La Organizacin concentra sus actividades en materia hidrolgica a travs del Programa de Hidrologa y Recursos Hdricos, cuya implementacin es responsabilidad de la Comisin de Hidrologa (CHi). La CHi constituye una de las ocho Comisiones Tcnicas de la OMM. Las Comisiones Tcnicas son entidades formadas por expertos designados por los Servicios Meteorolgicos e Hidrolgicos Nacionales, con el fin de estudiar, en su rea de competencia, los adelantos de la ciencia y la tecnologa; elaborar propuestas de normas internacionales sobre mtodos, procedimientos y tcnicas; planificar, ejecutar y evaluar las actividades de los programas cientficos y tcnicos de la Organizacin; servir de foro para el examen y la solucin de los diferentes problemas cientficos y tcnicos; y fomentar la formacin profesional. En 1999, reconociendo el potencial de la Organizacin para asumir un papel ms amplio en los temas relativos al agua, el Congreso de la OMM revis los trminos de referencia de la CHi para ampliar su alcance, incluyendo la consideracin de cuestiones de hidrologa y recursos hdricos en las

LA PERSPECTIVA DE LA OMMClaudio Caponi Departamento de Hidrologa y Recursos Hdricos Organizacin Meteorolgica Mundial [email protected]

cuales el desarrollo socioeconmico y la proteccin ambiental cobraban mayor significado. A raz de este cambio, la CHi, que desde aproximadamente treinta aos cooperaba con la Comisin de Climatologa y UNESCO en la ejecucin del Programa Mundial sobre el Clima-Agua en temas de carcter principalmente tcnico-cientficos, en su ms reciente sesin en Ginebra en Noviembre de 2008, decidi revisar radicalmente sus actividades relativas al Clima y el Agua.

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1.2. Programa de Trabajo de la CHi En un intento de limitar las reas de actividades para optimizar los recursos disponibles, la CHi decidi concentrarse para el periodo 2009 -2012 en cuatro esferas temticas, que competen al mandato de la OMM. Las esferas temticas son enumeradas a continuacin: 1. Marco de gestin de la calidad Hidrologa (MGC-Hidrologa) 2. Evaluacin de los recursos hdricos 3. Previsin y prediccin hidrolgicas 4. Agua, clima y gestin de riesgo Bajo esta ltima esfera temtica, se identificaron las siguientes actividades prioritarias: a) Identificar las estaciones sensibles al clima, analizar los datos (incluida la obtencin de los mismos), en colaboracin con del Centro Mundial de


Datos de Escorrenta (CMDE), y efectuar estudios sobre la deteccin de tendencias; b) Preparar material de orientacin sobre la posible utilizacin de las capacidades actuales en la modelizacin climtica regional para la evaluacin y gestin de los recursos hdricos; c) Fomentar actividades de rescate de datos; d) Contribuir a la preparacin del material de orientacin sobre la prediccin estacional de caudales, incluida la cuantificacin de incertidumbres; e) Preparar material de orientacin sobre las necesidades de informacin climtica de los encargados de la gestin de los recursos hdricos en relacin con el funcionamiento, diseo y planificacin a largo plazo; f) Preparar material de orientacin sobre la prediccin y los ndices de sequas, incluida la cuantificacin de incertidumbres; g) Preparar material de orientacin para incluir los climas transitorios, la naturaleza no estacionaria de los conjuntos de datos y el anlisis de la incertidumbre en las estimaciones de modelos de crecida. Como se puede observar, la actividad d) est directamente relacionada con el tema del taller, mientras que las actividades b), e) y f) guardan una estrecha relacin con el mismo. Adicional al programa de trabajo es-

bozado, los Miembros de la OMM han solicitado en los ltimos aos, mayor apoyo por parte de la Organizacin para implementar pronsticos hidrolgicos estacionales de forma operativa. Este requerimiento fue expresado de forma clara en la reciente Tercera Conferencia Mundial sobre el Clima.

1.3. Clima y Agua en la CMC-3 Una de las sesiones ms concurridas de la CMC-3 fue la dedicada al clima y el agua. Durante la sesin, varios expertos en gestin de recursos hdricos expresaron con fuerza la opinin segn la cual la atencin acordada en los ltimos aos a las investigaciones relacionadas con el cambio climtico, habran desviado a la comunidad cientfica de lo que en realidad constituye el rea de mayor inters para los gestores de agua, la reduccin de las incertidumbres de las predicciones estacionales. La idea expresada no fue bien acogida por los climatlogos presentes; sin embargo la idea qued plasmada en el reporte final de la sesin, tras un proceso de discusin y negociacin: Los participantes en la sesin acordaron las siguientes recomendaciones principales: ...Alianza y comunicacin. Una alianza completa y una comunicacin continua entre la comunidad climtica y los usuarios finales del sector agua, tales como los gestores de crecientes, operadores de obras hidrulicas, gestores de riego, y especialistas agrcolas y de salud, es una condicin sine qua non para el desarrollo de un Marco Mundial para los servicios

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Climticos. Bajo este esquema, una atencin particular debe enfocarse a: Calidad, accesibilidad e intercambio de la informacin; Informacin climtica con mayor resolucin espacial y temporal, por ejemplo a nivel de cuenca y en escalas temporales mensuales y semanales; Mejoras substanciales de las habilidades de prediccin de la variabilidad estacional, interanual y decenal para un mejor manejo de embalses y preparacin ante eventos extremos; Reduccin y cuantificacin de las incertidumbres y sesgos en las proyecciones futuras; Cuantificacin de los impactos climticos (cantidad y calidad del agua), incluyendo flujos de estiaje, aguas subterrneas, temperatura del agua, salinidad, contaminacin, transporte de sedimentos, y efectos en los ecosistemas acuticos;

1.4. Un objetivo ms ambicioso En consideracin de las demandas y como consecuencia de reiteradas solicitudes presentadas en reuniones de seguimiento a la CMC-3, tales como las del proceso que condujo a la formacin del Equipo especial de alto nivel sobre el Marco Mundial para los Servicios Climticos y al establecimiento de su mandato; la CHi decidi ampliar el alcance de su programa de trabajo en esta rea y fijarse como objetivo, adems de la preparacin

de material de orientacin, la implementacin en forma operativa a nivel mundial de mecanismos para la elaboracin de Perspectivas Hidrolgicas Estacionales (Hydrological Outlooks), basadas en los pronsticos estacionales del clima. Consecuentemente, cuando el CIIFEN inici conversaciones con el Departamento de Clima y Agua de la Secretara de la OMM, para explorar vas de establecimiento de nexos entre los pronsticos estacionales que ellos desarrollan para el Oeste de Sudamrica y la informacin hidrolgica de la regin, la OMM decidi prestarle todo el apoyo necesario. Para la OMM, y su CHi en particular, el presente taller, adems de constituir un primer paso a nivel regional, marca el inicio de un proceso para identificar las prcticas/metodologas recomendables que puedan ser adoptadas en otras regiones que quieran desarrollar Perspectivas Hidrolgicas Estacionales, identificar las componentes necesarias para emprender este tipo de ejercicio, convertirlas en accesibles y desarrollarlas en caso de que no existan. Es por esto que la presencia de expertos de otras regiones en el taller, adems de permitir el intercambio de experiencias, fue alentada por la OMM como una forma de asegurar que la experiencia pueda ser replicada en otros mbitos geogrficos. Es la intencin de la CHi hacer todo cuanto sea posible para que en unos aos las Perspectivas Hidrolgicas Estacionales sean utilizadas por los tomadores de decisin de una forma tan rutinaria como sus predecesoras en el campo climtico.

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2.1. Introduccin El proyecto HYBAM (Hidrogeodinmica actual de la Cuenca Amaznica: http://www.mpl.ird.fr/hybam) es un proyecto de investigacin cientfica sobre la cuenca del ro Amazonas, que comenz en 1984 en Bolivia, se extendi a Brasil en 1994, en Ecuador en el ao 2000, en Per a partir de 2003 y en Colombia desde el ao 2006. El proyecto es desarrollado a travs de convenios entre el IRD (Instituto de Investigacin para el Desarrollo Francia) y diferentes universidades e instituciones nacionales de los pases del rea de estudio. Por ejemplo: Agencia Nacional de Aguas- ANA (Brasil), SENAMHI 1 (Bolivia), SENAMHI (Per) e INAMHI 2 (Ecuador). El estudio comienza como PHICAB (Programa Hidrolgico y Climatolgico de la Cuenca Amaznica de Bolivia), entre 1984 y 1995, en relacin de colaboracin entre ORSTOM (Agencia de Investigacin Cientfica y tcnica para los pases del exterior de Francia), el SENAMHI de Bolivia y UMSA (Universidad Mayor de San Andrs La Paz). A partir del ao 2000, continan las actividades como proyecto HYBAM y ORSTOM pasa a denominarse IRD. La sede de IRD en Francia corresponde a la Universidad de Toulouse, especficamente el laboratorio LMTG (Laboratorio de Mecanismos de Transferencias en Geologa: http://www.lmtg. obs-mip.fr ). El Dr. Guyot Jean-Loup, responsable del ORE-Hybam (Observatorio de Investigacin del Medio Ambiente), dio inicio al proyecto en 2003 en conjunto con el Dr. Seyler Patrick (geoqu-

EL PROYECTO REGIONAL HYBAM EN LA CUENCA AMAZNICA Y SU EXTENSIN A LA COSTA DEL PACFICODr. Luc Bourrel Investigador del IRD Hidrlogo Coordinador francs del proyecto Hybam en Ecuador LMTG - IRD, UR 154 - UMR 5563 CNRS - OMP - UPS IRD 14 Avenue Edouard Belin, 31400 TOULOUSE - France

mico), responsable del programa Hybam. El proyecto de investigacin incluye distintas reas como climatologa, hidrologa, flujos de sedimentos y la geoqumica de las cuencas amaznicas en los correspondientes pases. Actualmente, cuenta con alrededor de 40 investigadores e ingenieros (50% franceses y 50% de los pases involucrados) y un considerable nmero de estudiantes (pasantas, graduacin de ingeniera, maestras y doctorados).

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2.2. Inters Cientfico y Objetivos La Cuenca Amaznica, considerada como la mayor cuenca hidrogrfica del mundo (6 000 000 Km2, que corresponde al 5% del territorio continental del Planeta) confluye con la parte Andina del territorio que cumple un papel fundamental en los procesos de generacin de escurrimiento, erosin, flujos de materiales y en el proceso geoqumico del agua. El objetivo general del proyecto HYBAM es entender el funcionamiento hidro-sedimentolgico de la cuenca amaznica y cuantificar los flujos lquidos, slidos y geoqumicos desde los Andes hacia la desembocadura en el Atlntico, incluyendo los problemas de erosin en los Andes y sedimentacin en los llanos. El conocimiento cientfico generado, servir de base para la elaboracin de un modelo global del funcionamiento integral de la cuenca, que asociado a un sistema de informacin geogrfica (SIG), permitir prever las respuestas de la cuenca

1. SENAMHI: Servicio Nacional de Meteorologa e Hidrologa. 2. INAMHI: Instituto Nacional de Meteorologa e Hidrologa (Ecuador).


y subcuencas a la influencia de la variabilidad climtica y accin antropgena.

2.3. Aspecto Regional El programa Hybam se desarrolla en los pases que poseen una extensin de la cuenca Amaznica como parte de su territorio nacional. Esta informacin expresada en porcentajes, se reflejara de la siguiente manera: Brasil (63%), Per (16%), Bolivia (12%), Colombia (5,6%) y Ecuador (2,3%). Considerando el Amazonas como el mayor ro del Planeta, entre los resultados obtenidos, el proyecto Hybam hizo las primeras evaluaciones del caudal promedio anual (210 000 m/s, correspondiente al 20 % de agua dulce del planeta) y respecto al flujo de materiales (700 x 106 t/ao) son transportados hacia el Ocano Atlntico. El balance de los aportes sedimentarios muestra que la mayor cantidad de partculas provienen de las cuencas andinas. stas cuencas representan slo el 12 % de la superficie total de la cuenca amaznica y se encuentran en los territorios de Per (63%), Bolivia (25%), Ecuador (9%) y Colombia (3%).

Las estaciones de referencia del proyecto HYBAM: son estaciones manejadas por el proyecto y seleccionadas segn los objetivos especficos del mismo. En las estaciones de referencia, se registran datos hidrolgicos diarios (observadores, limnimtros y orphimdes) y se realiza un muestreo de agua cada diez das, para la elaboracin de anlisis de laboratorio en fisicoqumica, hidro-sedimentologa y geoqumica. Se organizan adems, comisiones de campo cada 3 meses con el fin de recoger datos y efectuar aforos lquidos (para mejorar las curvas de calibracin) y slidos en las estaciones de referencia. La red del ORE-HYBAM El OREHYBAM es el observatorio de investigacin del medio ambiente (ORE por sus siglas en francs). HYBAM corresponde a Control Geodinmico, Hidrolgico y Bio-Geoqumico de la erosin/alteracin y de las transferencias de materia en la cuenca del Amazonas. El proyecto HYBAM, operativo desde el ao 2003, surge en respuesta a una licitacin del Ministerio Francs encargado de la Enseanza Superior y de la Investigacin. El Ministerio est destinado a proporcionar a los investigadores, datos cientficos de calidad, necesarios para comprender y modelar el funcionamiento de los sistemas y su dinmica a largo plazo. En adicin al personal del proyecto HYBAM, el programa ORE-HYBAM cuenta con socios locales (agencias nacionales y universidades) para garantizar la sostenibilidad de sus observaciones. La informacin gene-

rada se encuentra disponible para la comunidad cientfica, a travs del portal: http://www.ore-hybam.org. Adems de las estaciones repartidas en la cuenca amaznica, desde 2007, el ORE-HYBAM ha iniciado la instalacin de una red sobre la costa del Pacfico, con la finalidad de comparar los resultados obtenidos del lado amaznico y estudiar los impactos del fenmeno ENOS. En Ecuador se dio inicio con 1 estacin en 2007, en Per se cuenta con 4 estaciones desde 2008 y se espera extender las actividades a Colombia y Chile. Las investigaciones realizadas, parten del anlisis de imgenes satelitales para crear estaciones hidrolgicas virtuales (a partir de la altimetra espacial), que permitan estimar la concentracin de material en suspensin (a partir del color del agua) y finalmente el objetivo es el clculo de flujos slidos. De acuerdo con la resolucin espacial de los captores, este tipo de estudio es aplicable slo en grandes ros (cuenca baja del ro Amazonas en Brasil y Per). EQUIPOS: El Proyecto HYBAM cuenta con equipos de tecnologa de ltima generacin para sus labores en todas las reas de trabajo. En la adquisicin de datos hidrolgicos en terreno, se utilizan instrumentos como: GPS: Sistema de Posicin Geogrfica Ecobatmetro: Descriptor de batimetra

2.4. Datos y Equipos DATOS: Las actividades de investigacin se desarrollan con base en tres fuentes de datos: Las redes de estaciones hidrometeorolgicas, existentes en los institutos nacionales de los 5 pases.

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Orphimedes: Lector limnimtrico automtico ADCP: Aforador electrnico (Acoustic Doppler Current Profilers) Las ventajas tecnolgicas mencionadas permiten un trabajo ms dinmico, sencillo, con resultados precisos y confiables. Se realizan mediciones In situ de parmetros fsico-qumicos (pH, T, Conductividad, Turbiedad, Alcalinidad), mientras que en los laboratorios nacionales, se mide la concentracin de MES (Material en Suspensin). Los anlisis geoqumicos (elementos mayores, COD, trazos, istopos) se realizan a partir de las muestras de agua en los laboratorios del LMTG y de la UNB (Universidad de Brasilia) con ICP-AES, cromatografa inica, espectrometra de emisin de llama, ICP-MS cuadripolar, entre otros. En la elaboracin de bases de datos (meteorolgica, hidrolgica, sedimentolgica y geoqumica) y el tratamiento de la data, son utilizados varios programas que han sido desarrollados por ingenieros del proyecto. Entre los programas se cuenta con HYDRACCESS y MESAD. Resultados de HYBAM en Ecuador El proyecto HYBAM en Ecuador se ejecuta, desde el ao 2000, mediante un convenio entre IRD y el Instituto Nacional de Meteorologa e Hidrologa (INAMHI) y ha permitido el estudio del comportamiento hidrogeodinmico de las cuencas hidrogrficas. Ecuador representa una parte importante del m-

bito Andino dentro de la Cuenca Amaznica (64.500 km2) y drena lo esencial de las series volcnicas de la vertiente oriental de la Cordillera de Los Andes. En Ecuador especficamente, el proyecto trabaja con siete estaciones de referencia, repartidas en cuatro cuencas hidrogrficas: tres orientales (Napo, Pastaza y Santiago) y una occidental (Esmeraldas). Perspectivas: HYBAM Extensin Pacfico A partir del ao 2007, una de las orientaciones de la problemtica de investigacin del programa HYBAM, es el estudio de los regmenes, balances hidrolgicos y sedimentolgicos de las cuencas en la vertiente del Pacfico (Ecuador, Per, Chile). La informacin obtenida permitir la comparacin entre las cuencas estudiadas, por un lado la parte Amaznica de la Cordillera y el lado de la vertiente Pacfico, adems se prev estudiar el impacto del fenmeno ENOS (El Nio - La Nia) y su distribucin dentro del Continente. Se espera mostrar los primeros resultados obtenidos a lo largo de la costa en Chile y en la cuenca del ro Esmeraldas (Norte de Ecuador), que permitir realizar un anlisis comparativo del comportamiento hidro-sedimentolgico de las cuencas amaznicas (ro Napo) y de las cuencas del lado Pacfico de la Cordillera con una atencin particular sobre el impacto del fenmeno climtico de El ENSO sobre la hidrologa (relacin: clima precipitaciones - caudales).

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3.1 Introduccin Ms de mil millones de personas, principalmente de los pases en vas de desarrollo, carecen de acceso a agua potable y al menos el doble de este nmero viven de en reas que no cuentan con un saneamiento adecuado. Uno de los objetivos del Desarrollo del Milenio es reducir a la mitad la proporcin de personas que viven en estas condiciones, antes de ao 2015. El xito de este esfuerzo extraordinario depender de qu tan bien nosotros comprendamos y administremos los riesgos asociados con el clima. El suministro de agua dulce en los pases en desarrollo es muy sensible a los efectos de las fluctuaciones del clima. El crecimiento de la poblacin, el cambio de los estilos de vida y el cambio de patrones de uso de la tierra han incrementado desde ya las demandas en los sistemas de agua. Aadiendo a esta combinacin la incertidumbre del comportamiento del clima, se convierte en algo esencial la necesidad de estrategias para la administracin del agua, que emplee la mejor informacin disponible del clima. La ltima dcada ha sido testigo de los avances en la ciencia hidro-climtica, de la compilacin de conjuntos de datos globales, incluyendo los sensores remotos y del incremento de la capacidad para pronosticar el clima en muchas partes del mundo. El IRI reconoce estos avances como nuevas oportunidades para la administracin climticamente-inteligente del agua, para la correcta planificacin de la infraestructura y para mejorar

GESTIN DE RIESGO CLIMTICO Y AGUA EN EL IRIWalter E. Baethgen * Director, Latin America/Caribbean Regional Program International Research Institute for Climate and Society (IRI) The Earth Institute at Columbia University [email protected] PALISADES, New York

la gestin del riesgo y desastres. El Instituto trabaja con socios de investigacin, con los administradores de recursos hdricos y con las partes interesadas, como las organizaciones agrcolas, para identificar las vulnerabilidades del sistema frente al clima y para encontrar las estrategias adecuadas para administrar mejor el riesgo climtico. Este enfoque ayuda a los pases en vas de desarrollo a utilizar los escasos recursos hdricos ms eficientemente y a administrar el riesgo generado por los impactos de la variabilidad y el cambio climtico. El enfoque ha tenido xito porque aprovecha la experiencia combinada de los cientficos que estudian el clima, de los ingenieros de recursos hdricos y de los socios locales. El trabajo es realizado con proveedores de agua urbana, con sistemas de embalses compartidos y sus partes interesadas, con planificadores regionales y con agencias de desarrollo.

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3.2 Enfoque General del IRI en la Gestin de Riesgo Climtico (GRC) para la Adaptacin al Cambio y la Variabilidad del Clima El lento y persistente forzamiento de incremento de gases de efecto invernadero (GEI), est produciendo cambios significativos en la media climtica, sobre la que se superpone la variabilidad de corto plazo. El incremento de la concentracin de GEIs tambin puede cambiar la magnitud de la variabilidad a corto plazo, por ejemplo, mediante el aumento de la

* Basado en documentos producido en el IRI incluyendo: Climate Risk Management for Adaptation to Climate Variability and Change, W.E.Baethgen (2010, J. Crop Sci,), Climate Risk Management and Water http://portal.iri.columbia.edu/portal/server. pt/gateway/PTARGS_0_4993_2009_0_0_18/water.pdf


intensidad del ciclo hidrolgico. Cambios en las condiciones promedio, as como la variabilidad climtica, o la combinacin de ambos factores, alteran la distribucin estadstica de clima y la meteorologa, y probablemente generarn eventos extremos ms frecuentes con impactos socioeconmicos y ambientales devastadores. En consecuencia, una manera efectiva para ayudar a las sociedades en la preparacin y adaptacin ante los posibles escenarios de cambio climtico, es contribuir con mecanismos para afrontar de mejor forma la actual variabilidad del clima. Un posible enfoque para introducir el tema de la adaptacin al cambio climtico en las agendas polticas y de desarrollo, es considerar las variaciones a largo plazo (cambio climtico) como parte continuativa de la variabilidad del clima, de estaciones a dcadas a siglos y generar informacin a la escala temporal que sea pertinente y aplicable para perodos de tiempo particulares o para la planificacin de los horizontes de tiempo de las diversas decisiones. Este enfoque permite considerar al cambio climtico como un problema del presente (en contraposicin a un problema del futuro) y tiene como objetivo informar a los tomadores de decisin, a los planificadores y a los generadores de polticas, a fin de reducir las vulnerabilidades actuales y las potenciales vulnerabilidades futuras a la variabilidad y al cambio climtico. Una de las premisas claves de este enfoque para participar en la adapta-

cin al cambio climtico es que mejorar ao a ao la planificacin de las actividades y decisiones conduce a que las sociedades se adapten mejor al cambio climtico a largo plazo. Sin embargo, existen situaciones donde las decisiones importantes necesitan informacin y proyecciones climticas en escalas temporales de 10-30 aos (por ejemplo, proyectos de infraestructura de transporte, diseo de embalse de agua, planes de negocio a largo plazo, etc.). Por lo tanto, el enfoque a corto plazo tambin es necesario en el trabajo de gestin de riesgo de clima para la adaptacin al cambio climtico, es decir, 10-30 aos. Esta variabilidad decadal del clima todava est planteando importantes retos cientficos y el IRI est invirtiendo esfuerzos en explorar maneras de mejorar la capacidad para predecirlo. Mientras tanto, se puede ganar mucho interpretando y caracterizando las tendencias decadales en los registros histricos observados y los mtodos para producir las previsiones estacionales con una base de referencia climtica cambiante (en contraposicin a la lnea de base esttica). Organizaciones de investigacin como el IRI e instituciones colaboradoras estn centrndose en este enfoque y lo han llamdo Gestin de riesgo climtico.

3.3 Cuatro pilares del Enfoque Gestin de Riesgo Climtico del IRI El resultado de actividades socioeconmicas (agricultura, administracin

de recursos hdricos) afectadas por el clima puede ser representado por las curvas probabilsticas en forma de campana. Por lo tanto, unos pocos aos presentan condiciones climticas muy desfavorables (sequas, inundaciones, huracanes) y los impactos socioeconmicos son extremadamente negativos (desastres). El dao generado en estos aos relativamente poco frecuentes puede ser tan grande, que la planificacin a menudo est diseada con la prioridad de evitar o reducir al mnimo tales daos. Por ejemplo, los administradores de agua con frecuencia prefieren estrategias muy conservadoras para minimizar las posibilidades de problemas en el suministro de agua para todos los usos previstos en los aos muy secos. Este tipo de estrategias, fuertemente influenciadas por la versin de riesgo de los tomadores de decisin, pueden ser eficaces en la reduccin de prdidas en condiciones extremas, pero tambin involucran la prdida de oportunidades que pueden ser crticas para el desarrollo. Por lo tanto, condiciones cercanas a lo normal o favorables, que son mucho ms frecuentes que las condiciones desastrosas, ofrecen la posibilidad de optimizar por ejemplo, la renta agraria a travs de una mayor productividad. Aos cercanos a lo normal o favorables son mucho ms frecuentes que aos con condiciones de desastres y por lo tanto, la suma de oportunidades perdidas pueden tener impactos an mayores sobre las economas y el desarrollo. Sin embargo, considerando que los impactos de un nico evento extremo

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negativo pueden ser tan devastadores, los tomadores de decisin, con razn, adoptan estrategias de precaucin para protegerse contra estos impactos. Existe un costo asociado con este enfoque, es decir, la prdida de oportunidades de los aos favorables ms frecuentes que podran ser aprovechadas en la medida que sea posible proteger las personas y los bienes contra los extremos negativos. El enfoque de Gestin de Riesgos Climticos (GRC) entendido por el IRI busca la administracin de toda la gama de los riesgos climticos, desde condiciones muy desfavorables hasta el riesgo de perder oportunidades. El enfoque se basa en cuatro pilares: i) Identificar vulnerabilidades y posibles oportunidades a causa de la variabilidad/cambio del clima para un determinado sistema de agua, la agricultura o la salud. Este proceso comienza con el anlisis de las partes interesadas, mediante la identificacin de los retos climticos y luego se procede con el modelamiento del sistema que se analiza para identificar otras vulnerabilidades y oportunidades que no pueden identificar las partes interesadas. ii) Cuantificar las incertidumbres en la informacin climtica con el fin de reducir las incertidumbres en esa informacin. Una mejor comprensin de los aspectos climticos de vulnerabilidades, desafos y oportunidades, como la capacidad de previsin, recurrencia esperada y posibles alteraciones a largo plazo requieren: (a)

el entendimiento de la variabilidad climtica a varias escalas de tiempo y evaluar los impactos socioeconmicos observados en el pasado, (b) la supervisin de las condiciones actuales de los factores ambientales pertinentes (clima, vegetacin, agua, enfermedades, etc.), y (c) suministrar la mejor informacin posible del clima futuro, desde estaciones a dcadas, dependiendo de la relevancia para las diferentes decisiones y actividades. iii) Identificar las tecnologas y prcticas que optimicen los resultados en aos normales o favorables, as como las tecnologas y prcticas que reduzcan las vulnerabilidades a la variabilidad y el cambio climtico. Algunos ejemplos en la agricultura incluyen la diversificacin de los cultivos, rotaciones de cultivos, sistemas de labranza mejorada, mayor almacenamiento del agua en el suelo, eficiencia de uso de agua de mejoramiento de cultivos y sembros resistentes a las sequas. iv) Identificar las intervenciones, arreglos institucionales y las mejores prcticas que reduzcan la vulnerabilidad a la exposicin del clima y permitan la explotacin oportuna de condiciones climticas favorables. La reduccin de la exposicin puede lograrse a travs de, por ejemplo: (a) mejorar la alerta temprana y la respuesta a la crisis (por ejemplo, sistemas de emergencias mejorados) y (b) transferir partes de los riesgos existentes (por ejemplo, diferentes modalidades de programas de crdito rural de seguros, supervisado/

diferencial, etc.). Los instrumentos de transferencia de riesgo requieren de esfuerzos para caracterizar y cuantificar los diferentes niveles de riesgo (Desastres, Daos, etc.) que pueden variar para los distintos sistemas de produccin y para las diferentes regiones del mundo. Tal caracterizacin y cuantificacin de los niveles de riesgo a su vez es una aportacin clave para las instituciones que disean polticas de seguros (y reaseguros). Normalmente, una cartera de enfoques sera necesaria, por ejemplo, para seguros ante eventos extremadamente negativos, diversificacin de cobertura ante eventos moderadamente negativos, y uso del escenario previsto para aprovechar las oportunidades de un buen ao (mayor generacin de riego o energa hidroelctrica), para tomar ventaja de las condiciones climticas favorables, dado que el riesgo de desventaja estara cubierto por otras partes de la cartera. Una de las ventajas de este enfoque es que proporciona asistencia inmediata a los sectores pblico y privado, mientras que, asiste a las partes interesadas para prepararse ante los posibles escenarios climticos futuros y se identifican medidas inmediatas necesarias para administrar la variabilidad del clima actual. Adems, los impactos de las acciones adoptadas y las intervenciones son evidentes y verificables en el corto plazo, convirtiendo el enfoque en ms atractivo para los generadores de polticas, polticos y los tomadores de decisin.


3.4 Ejemplos de proyectos de investigacin de GRC en administracin de recursos hdricos que se encuentran en ejecucin en el IRI 1 i) Operaciones de embalse mejorado, con pronsticos de clima en Cear, Brasil La sequa es un gran desafo para quienes dependen de agua en Cear, noreste de Brasil, como por ejemplo, los agricultores e irrigadores, as como el rea metropolitana de Fortaleza. Los cientficos del IRI han desarrollado una previsin a largo plazo (hasta 18 meses de antelacin) de las entradas para el principal sistema de embalse. Las simulaciones han demostrado el potencial de mejorar la confiabilidad de las entregas de agua para los usuarios cuando los pronsticos se encuentran integrados con las entradas del embalse. Un nuevo pronstico climtico estacional con una escala mejorada dinmicamente desarrollado por las agencias locales (FUNCEME, universidades locales) y el IRI, ha sido integrado a la labor operacional de organismos locales y regionales. El trabajo continuo se centra en generar las capacidades con los sectores locales interesados, con el fin de convertir en operacional la utilizacin del pronstico. ii) Crear estrategias de resistencia para abastecimiento urbano de agua en Metro Manila, Filipinas El embalse que provee de agua a Metro Manila es progresivamente vulnerable frente a la variabilidad hidrolgica, debido a sequas e inundaciones. Una extensa rea de riego depende

tambin del agua del embalse en este sistema compartido del recurso hdrico. En tiempos de escasez de agua, las disputas por cuestiones de dnde debe ser asignada el agua, se vuelven crticas y a menudo polmicas. El IRI trabaja con el servicio de abastecimiento de agua urbana, irrigadores y las agencias a nivel nacional, para crear estrategias de previsin para la gestin de la crisis de agua. De forma conjunta se exploran mecanismos econmicos, como opciones de contratos y capacidad de seguros, as como la construccin de capacidades para la utilizacin de la informacin climtica y los pronsticos. iii) Administracin de Riesgos del Clima en la Cuenca del Ro Berg, Sudfrica En los ltimos diez aos, la progresiva competencia entre los usuarios del agua y la sequa en Ciudad del Cabo se ha traducido en escasez de agua frecuente y gestin emergente del agua como respuesta. En consecuencia, el Gobierno Sudafricano ha iniciado la construccin de una nueva presa y ha desarrollado los mercados de agua. Cmo ser la tarifa de estas inversiones frente al cambio climtico y el desarrollo? IRI y sus socios locales e internacionales se encuentran desarrollando instrumentos econmicos y enfoques para ayudar a los planificadores a comprender las ventajas y desventajas de estas y otras decisiones de inversin en recursos hdricos, considerando la incertidumbre del futuro.

1. Full list at: http://iri.columbia.edu/water http://iri.columbia.edu/water/reservoir http://iri.columbia.edu/water/hydropower http://iri.columbia.edu/water/droughtproof http://iri.columbia.edu/water/prediction http://iri.columbia.edu/water/climatechange

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iv) Variabilidad Climtica y el cambio en las cuencas hidrogrficas de alta montaa en el Ro Claro, Cordillera Andina Central, Colombia Los ecosistemas de alta montaa son considerados entre los entornos ms vulnerables a los cambios climticos. Poseen un delicado equilibrio que puede ser alterado por cambios ambientales, principalmente aquellos inducidos por las actividades humanas. La investigacin realizada pretende analizar la integridad y el funcionamiento de los ecosistemas de alta montaa Andinos (pramos) ubicados en cuencas estratgicas de montaas del parque natural de Los Nevados, en la Cordillera Central de los Andes Colombianos. Especficamente, el objetivo de la investigacin es analizar las seales de la variabilidad climtica y el cambio en el suministro de agua de la cuenca del ro Claro.

de esta condicin hidroclimtica y la dependencia de la energa hidrulica, puede crear condiciones de vulnerabilidad en el sistema. IRI se encuentra trabajando coordinadamente con las instituciones que participan en la operacin y planificacin de las represas hidroelctricas existentes y propuestas, con el fin de explorar oportunidades para la inclusin de informacin climtica en la toma de decisiones. Este enfoque incluye la escala estacional (previsiones de precipitacin) para operacin y la comprensin de la informacin potencial y habilidades del cambio climtico a corto plazo para su aplicacin en la planificacin. ii) Un sistema de apoyo para la toma de decisiones para las operaciones del embalse en la presa Puclaro, ro Elqui, Chile (socios: CAZALAC, Universidad de la Serena, Junta de Vigilancia del Elqui) El ro Elqui se encuentra en una regin semirida de Chile, alimentado por un glaciar Andino, exhibe una notable variabilidad interanual en flujos. Un modelo de prediccin de flujos ha sido desarrollado en colaboracin con socios locales, lo cual evidencia fuertes habilidades en este sentido, pero la aplicacin de sta informacin producida, an no ha sido presentada o adoptada. La primera propuesta de trabajo es publicar el modelo y posteriormente ponerlo a disponibilidad del pblico, informacin de pronsticos del modelo. Actualmente, existe demanda dentro de la cuenca para integrar las previsiones de clima con el sistema de apoyo a la toma de de-

cisin existente para el embalse Puclaro, con el fin de contribuir en las decisiones relativas a la competencia de las demandas de los recursos hdricos, es decir, la energa hidroelctrica y la viticultura.

3.5 Ejemplos de nuevos proyectos de GRC en la administracin de fuentes de agua i) Toma de decisiones en el sector del agua en las etapas de planificacin y operacin: Etiopa y la cuenca del Nilo (socios: IWMI, NBI, Min de Recursos Hdricos) Etiopa ha iniciado un ambicioso plan de desarrollo de energa, donde la mayor parte la produccin provendr de la generacin de energa hidroelctrica. El pas es a la vez rico en recursos de agua superficial y tiene una considerable variabilidad interanual en las precipitaciones. La combinacin

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CONTRIBUCIONES DEL PROGRAMA HIDROLGICO INTERNACIONAL DE LA UNESCO (International Hydrological Programme IHP) AL SECTOR HDRICO DE LA REGIN LATINOAMERICANAMaria Concepcin Donoso UNESCO Programa Hidrolgico Internacional (IHP) [email protected] David Matamoros Centro de Agua y Desarrollo Sustentable, Escuela Superior Politcnica del Litoral (CADS-ESPOL) [email protected]

Las ciencias del agua y las actividades relacionadas con los recursos hdricos han sido un componente integral de la agenda de la UNESCO desde el primer ao de funcionamiento de la organizacin. Desde el comienzo del Programa Hidrolgico Internacional de la UNESCO (IHP), ha progresado mucho con respecto a las metodologas para los estudios hidrolgicos y la formacin y la educacin en las Ciencias del Agua. Otro objetivo importante del IHP es integrar a los pases de la regin en empresas con capacidad de investigacin y desarrollo de Ciencias del Agua y sus Tecnologas. Aunque los objetivos generales siguen siendo vlidos, se concentra mayor nfasis en el papel de la administracin de recursos hdricos para el desarrollo sostenible y la adaptacin de las Ciencias Hidrolgicas para hacer frente al cambio del clima y de las condiciones medioambientales esperadas. El IHP de la UNESCO es un programa a largo plazo, ejecutado en las fases de duracin de seis aos. En la actualidad, el programa est en su fase VII, cuyo tema general se define como: Dependencia del Agua: sistemas bajo estrs y respuestas sociales. Han sido identificados cinco temas principales de la fase VII: TEMA 1: Adaptacin a los impactos de los cambios globales sobre las cuencas fluviales y los sistemas acuferos. TEMA 2: Fortalecimiento de gestin recursos hdricos para la sostenibilidad. TEMA 3: Ecohidrologa para la sostenibilidad.

TEMA 4: Agua y sistemas de soporte de vida. TEMA 5: Educacin de agua para el desarrollo sostenible. En la actualidad, es ampliamente aceptado que el agua en sus diversas manifestaciones, es el principal motivo de preocupacin para la mayora de las secciones de las economas de todos los pases y fundamental para la sostenibilidad global. El xito en los resultados de las seis fases del IHP, mencionadas anteriormente, puede ser resumido por el amplio reconocimiento del ciclo hidrolgico cuantificado en el interior de la administracin integral de recursos hdricos (AIRH). La definicin cuantitativa de los diversos componentes del ciclo hidrolgico, el agua congelada, el agua dulce y las aguas subterrneas, proporcionan un potente motor que impulsa todos los procesos en AIRH. Por lo tanto, el programa reconoce el cambio en la forma de pensar sobre el agua, partiendo desde compartimientos fragmentados de investigacin cientfica a un enfoque holstico ms integral. Entre las principales formas de ejecucin de IHP se encuentran: el trabajo en grupos, simposios, talleres, publicaciones y proyectos extrapresupuestarios. En Las Amricas, el IHP es coordinado a travs de la Oficina Regional de la UNESCO para las Ciencias, bajo la supervisin y orientacin de la Regional de Hidrologa para Amrica Latina y el Caribe.

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Actualmente, el IHP apoya la aplicacin en los siguientes programas y proyectos en los Estados miembros de Amrica Latina y el Caribe: Programas Globales: FRIEND: Rgimen de Flujos de la Informacin Experimental Internacional y Datos en Red (Flow Regimes from International Experimental and Network Data). HELP: Hidrologa para el Medio Ambiente, la Vida y la Poltica (Hydrology for the Environmental, Life and Policy). ISARM: UNESCO/OEA ISARM Amrica. Programa transfronterizo de Acuferos de las Amricas. ECOHYDROLOGY. ISI: Iniciativa Internacional de Sedimentacin (International Sedimentation Initiative). PccP: Del Conflicto Potencial a la Cooperacin Potencial (From Potential Conflict to Co-operation Potential). IFI: Iniciativa Internacional de Inundacin (International Flood Initiative). GRAPHIC: Evaluacin de Recursos de Aguas Subterrneas bajo las Presiones Antropognicas y el Cambio Climtico (Groundwater Resources Assessment under the Pressures of Humanity and Climate Change). Aguas urbanas. Programas regionales : Agua y cultura Proyecto/UNESCO-IHP WET Agua y Educacin (Water and Education ) Programa para las Amricas y el Caribe

Balance del Agua Mapa de Zonas ridas y Semiridas Adems, la UNESCO coordina grupos especializados de trabajo formados por expertos en las siguientes reas: Grupos de trabajo : Agua y Gnero Nieve y Hielo Tcnicas de Aumento del Agua Agua y Energa El IHP es desarrollado y aplicado a travs de una asociacin de los comits Nacionales IHP. Aunque son de diferente composicin y grado en cada pas, stos comits se encuentran integrados en su mayora, por funcionarios del sector hdrico, profesionales del agua, expertos en hidro-ciencias e investigadores. En el mbito regional, los comits dirigen y supervisan el avance del programa, intercambian conocimientos, experiencias, y planifican las actividades futuras. Para la ejecucin de actividades individuales o subprogramas, la asociacin se extiende e incluye a instituciones, organizaciones y organismos nacionales y regionales. La UNESCO, a travs del Programa Hidrolgico Internacional proporciona orientacin a los Estados miembros en el desarrollo de estrategias de adaptacin para contrarrestar los efectos del cambio global en las cuencas hidrogrficas y sistemas acuferos, especialmente en zonas ridas y semiridas, mediante el apoyo a las autoridades nacionales y a los encargados de tomar decisiones, as como

a los equipos conformados por los pases de las Naciones Unidas. La Organizacin tambin proporciona asistencia tcnica para mejorar la base de conocimientos para las respuestas culturales, sociales y cientficas, que sean polticamente pertinentes para la gobernabilidad del recurso hdrico. En el marco del Decenio de la Educacin para el Desarrollo Sostenible, la UNESCO apoya programas de educacin de agua dulce en el nivel universitario y escolar. De igual forma, el IHP contribuye a travs de los comits nacionales, en la mitigacin de los efectos causados por eventos hidrolgicos extremos y desastres relacionados con el agua, promoviendo y mejorando los mtodos de gestin integral del agua.

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5.1. Introduccin La misin del CIIFEN se centra en promover e implementar proyectos de investigacin cientfica y aplicada para mejorar la comprensin de El Nio/La Nia y la variabilidad y cambio climtico, a fin de contribuir con el mejoramiento de la alerta temprana a escala regional y reducir los impactos sociales y econmicos derivados de la accin del clima. Basado en esa premisa el CIIFEN es el puente que conecta los proveedores de productos climticos y oceanogrficos con los usuarios finales y tomadores de decisin. De esa forma, la institucin trabaja para y con las instituciones nacionales relacionadas al clima, al ocano y la prevencin a desastres. Estamos convencidos que la nica manera de enfrentar el fenmeno El Nio y la variabilidad climtica es a travs de la construccin de capacidades nacionales.

CONTRIBUCIN DEL CIIFEN PARA LA GESTIN DE RIESGO CLIMTICO EN SUDAMRICAAffonso da Silveira Mascarenhas Jr. Centro Internacional para la Investigacin del Fenmeno El Nio CIIFEN Telf.: (593 4) 2514770 [email protected] GUAYAQUIL - Ecuador

En este documento se presenta una breve sntesis de las contribuciones del CIIFEN a la gestin de riesgos climticos en Sudamrica y cmo se han desarrollado sus actividades en el cumplimiento de su mandato as como los futuros planes en la regin.

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5.2. Los productos de informacin del CIIFEN CIIFEN mantiene en forma operacional un sistema de informacin que sirve a una vasta cantidad de usuarios registrados bajo el mecanismo de suscripcin (ms de 15.000) en las Amricas, Europa y Asia. De las visitas a la seccin de productos del CIIFEN el 77% proviene de Latinoamrica, 19,4% de Europa, Estados Unidos y Canad y el 3,6% restante de Asia, frica y otras regiones. Algunos de los productos operacionales del CIIFEN (Figura 5.1) son:

Figura 5.1. Productos de Informacin de CIIFEN.


Mapas de temperatura superficial del mar para el Pacfico Oriental (semanal). Boletn del CIIFEN sobre el Estado del ENSO con nfasis en los impactos en Centro y Sudamrica (mensual). Pronstico Estacional para el Oeste de Sudamrica (mensual). Anlisis Oceanogrfico del Pacfico Oriental (mensual) donde se muestra la estructura termohalina de la capa superior de 200 m basada en un conjunto de boyas oceanogrficas TOGATAO. Los usuarios tambin pueden tener acceso a un Sistema de Informacin Geogrfica (SIG) para obtener mapas de riesgo agro-climticos con todas las capas de informacin utilizadas en la elaboracin de los mapas. Los productos de modelacin numrica pueden ser visualizados sobreponiendo los resultados del modelo numrico a una interface Google Earth. Adicionalmente existe un sistema de informacin de Clima y Salud, donde el usuario puede encontrar referencias relacionadas a la temtica para Sudamrica. La informacin se encuentra disponible a travs del portal web: http://ac.ciifen-int.org/

Proyecto Informacin Climtica Aplicada a la gestin de riesgo agrcola en los pases Andinos, que cont con la participacin de los Servicios Meteorolgicos Nacionales de Bolivia, Chile, Colombia, Ecuador, Per y Venezuela. El proyecto antes mencionado inici sus operaciones en Junio del 2007, y por su naturaleza y alcance es uno de los primeros con enfoque regional y centrado en la gestin de riesgo climtico. Su objetivo fue contribuir en la reduccin de los impactos socio econmicos derivados de la accin del clima sobre la actividad agrcola en los pases de la regin Andina mediante la creacin de un Bien Pblico Regional, que consiste en la Implementacin de un sistema de informacin climtica, centrado en las necesidades de los agricultores, que facilite la toma de decisiones y la gestin de riesgo en el sector agrcola. Las componentes del proyecto fueron: i) Sistema de procesamiento de datos e informacin climtica ii) Sistema de diseminacin de la informacin iii) Fortalecimiento institucional

una base regional de datos climticos que finalmente pudo culminarse con el ingreso de 4153.000 registros de precipitacin, temperatura mxima y mnima provenientes de 171 estaciones meteorolgicas en la regin. Se construy una interface digital para la visualizacin de los datos histricos que se encuentra disponible en http://vac.ciifen-int.org, con datos diarios desde 1960 a 2009. Este gran paso en el intercambio e integracin regional de datos climticos es indito y escribe una nueva historia en la cooperacin de los Servicios Meteorolgicos de la regin. La base regional de datos climticos es administrada por el CIIFEN y para su funcionamiento fue elaborado un Protocolo que ha sido aprobado y firmado por los SMHNs1 de los 6 pases y el CIIFEN. (Figura 5.2)

5.4. Modelacin estadstica y dinmica El proyecto realiz un esfuerzo considerable para fortalecer las capacidades de pronstico climtico (1-3 meses) en los 6 pases. Considerando, que uno de los pilares de un sistema de informacin climtica debe partir de informacin confiable y cuyos pronsticos reduzcan la subjetividad e incrementen su solidez, el sistema fue trabajado con base en herramientas estadsticas y modelos numricos cuya concepcin se ajuste lo ms posible a las condiciones de cada pas. Esta particular actividad constituy todo un desafo para el CIIFEN y el equipo de proyecto prin-

5.3. Implementacin de un Sistema de Informacin Climtica Regional El CIIFEN gracias al apoyo financiero del Banco Interamericano de Desarrollo (BID) bajo la modalidad de Bienes Pblicos Regionales, implement el1. SMHNs: Servicios Meteorolgicos e Hidrolgicos Nacionales.

Dentro de la primera componente, el proyecto emprendi en los Servicios Meteorolgicos Nacionales de los 6 pases, un complejo proceso de recuperacin y conversin de datos de estaciones meteorolgicas para ser digitalizados y se efectu un procesamiento de control de calidad. Paralelamente, se trabaj en el diseo de

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cipalmente porque las asimetras entre los pases participantes del proyecto en este campo eran muy importantes. Pese a presentarse variadas y considerables limitantes en la implementacin del sistema, fue posible la provisin de estaciones de trabajo para los SMHNs de los pases y se trabaj en dos frentes de forma paralela. En cuanto a modelacin estadstica se trabaj con los pases en el uso de una herramienta mundialmente reconocida para efectuar Downscaling estadstico y que fue desarrollada por el IRI y es el Climate Predictability Tool (CPT). Se combinaron talleres regionales, con un acompaamiento de expertos en cada pas, se sistematizaron las valiosas experiencias de los equipos de pronstico en cuanto a la seleccin y empleo de parmetros predictores tanto atmosfricos como ocenicos, se trabaj en la validacin de los pronsticos, y luego de un largo proceso, los 6 SMHNs estuvieron en plena capacidad de generar pronsticos estacionales y en algunos casos mensuales y bimensuales. Con ciertas diferencias, durante la vida del proyecto estos pronsticos estadsticos alcanzaron su fase operacional en todos los pases, proveyendo en la mayora de los casos pronsticos en un horizonte de tiempo indito. En esta componente de igual forma se trabaj muy de cerca con los SMHNs y se efectuaron dos talleres regionales de entrenamiento en modelacin numrica. Los experimentos numricos continan y en al menos tres pases ya estn operacionales.

Base Regional de Datos ClimticosPrimer esfuerzo de integracin entre los SMHNs Bolivia, Chile, Colombia, Ecuador, Per y Vanezuela. Visualizador de datos. 4153.000 registros. 171 estaciones 1960 a 2009.

http://vac.ciifen-int.org

5.5. De la alerta temprana climtica a la Gestin de Riesgo Uno de los ms importantes pilares de las iniciativas del CIIFEN son las herramientas de apoyo a la toma de decisiones. Para el sector agrcola en particular se dise un sistema de informacin geogrfica en el cual se representaba espacialmente la vulnerabilidad de una serie de cultivos seleccionados por cada pas en las reas de ejecucin del proyecto y en donde se incluy mltiples capas de informacin que permitan definir los niveles de exposicin al clima, los niveles de resiliencia basados especialmente en parmetros sociales, econmicos, polticos e institucionales. La caracterizacin del territorio en cuanto a su uso, la capacidad de retencin de agua, su topografa, textura entre otros factores. En el caso de los cultivos, los ciclos fenolgicos y sus diferentes requerimientos climticos, fueron estimados con base

Figura 5.2. Base de Datos Climtica Regional.


en informacin histrica y obtenida en el terreno. De igual manera para los cultivos se consider, la sensibilidad a plagas y enfermedades ms relacionadas con el clima. Las capas de informacin que permitieron estimar la vulnerabilidad fueron ponderadas de acuerdo a la regin y el cultivo, posteriormente la informacin fue cruzada con capas dinmicas derivadas del pronstico estacional de lluvias, temperaturas mximas y mnimas, para finalmente obtener mapas dinmicos de riesgo agroclimtico por cultivo. El sistema fue validado en cada pas y trabajado de cerca con los expertos en cada SMHN. Finalmente, el sistema es capaz de generar mapas que se actualizan con cada nuevo pronstico, proveyendo escenarios de riesgo a tres meses y en la medida que sean disponibles los pronsticos. El usua-

rio puede visualizar la capa de vulnerabilidad, el pronstico y adems el riesgo asociado para la prxima estacin en una escala de colores muy sencilla desplegada en el mapa. (Figura 5.3). Los mapas de riesgo agro-climtico se transformaron entonces en la herramienta bsica de orientacin de los agricultores.

5.6. Fortalecimiento de Capacidades El CIIFEN ha trabajado intensamente, en el fortalecimiento de capacidades y articulacin de redes. En los ltimos aos, hemos desarrollado en el marco de nuestros proyectos numerosos cursos de entrenamiento debidamente conectados con toda una estrategia de fortalecimiento de capacidades en cuanto a la provisin de servicios climticos (Figura 5.4). Entre los cursos dictados se encuentran: Curso Regional de Modelacin Estadstica (Maracay-Venezuela, 2007). Curso Regional de Modelacin Dinmica I (Lima-Per, 2007). Curso Regional de Mapeo de Riesgo Agroclimtico (Guayaquil - Ecuador, 2008) Curso Regional de Modelacin Dinmica II (Guayaquil-Ecuador, 2008) Curso de anlisis y procesamiento de Datos climticos (Maracay-Venezuela, 2008)

Figura 5.3. Mapas de Riesgo Climtico Agrcola. Proyecto BID. Iniciativa Bienes Pblicos Regionales.

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Cursos de entrenamiento de expertos en la regin en IRI (2007, 2008) Como resultado ms de 150 expertos de la regin han sido entrenados, y se han consolidado tres redes o Grupos de Trabajo, que estn activas: Grupo Regional de Modelacin Numrica. Grupo Regional para el Pronstico Estacional Grupo regional de Indicadores de Cambio Climtico. Especial mencin merece el reciente Taller Iberoamericano de Prediccin estacional 1 (TIPE 1) que cont con la presencia de 19 pases y 52 participantes y su nueva edicin TIPE 2, que se realiz en noviembre del 2009, en Guayaquil, Ecuador.

5.7. Conectando Productos Climticos a los tomadores de decisin. El proyecto destin un importante esfuerzo para trabajar en la fase ms crtica del proceso de la diseminacin de informacin, llegar a los usuarios finales sin mayores interferencias o intermediarios, para ello una vez que todos los sistemas tecnolgicos alcanzaron su etapa operacional, se trabaj intensamente en las reas seleccionadas de cada pas para mapear actores, establecer alianzas, contactar y articular a los medios de comunicacin. Especial esfuerzo se

despleg para involucrar al sector privado, objetivo alcanzado con bastante xito por los resultados y sostenibilidad. Se logr el apoyo de compaas de telefona mvil para diseminar sin costo mensajes de alerta climtica a una vasta red de usuarios. De igual forma se logr incluir los productos generados por algunos de los SMHNs en Revistas de amplia distribucin en el sector agrcola y sin costo para los proveedores de la misma. Se alcanzaron importantes alianzas con radios comunitarias que inclusive hicieron posible la diseminacin de boletines climticos en lenguaje nativo, entre otros importantes logros que demuestran, la factibilidad de establecer sistemas efectivos de informacin climtica que atiendan las necesidades de los usuarios ms remotos. (Figura 5.5).

Figura 5.4. Talleres de entrenamiento para el fortalecimiento de capacidades institucionales.


Figura 5.5. Sistema de Informacin Operacional para el Oeste de Sudamrica.

5.8. Planes Futuros El CIIFEN considera que en la AR III (Sudamrica), podran desarrollarse algunas iniciativas que con relativa facilidad podran tener una pronta implementacin y un gran impacto: Aplicaciones climticas para el recurso agua (Regional). Gestin de Riesgo Climtico aplicado al sector salud y energa (Piloto) Atlas de Riesgos e Impactos Climticos (Piloto) Sistemas de Alerta Temprana Local (Piloto) Indicadores de Cambio Climtico de soporte para las estrategias de adaptacin (Piloto). Sistema de difusin de informacin climtica a nivel comunitario (Piloto). Sistema Regional para la gestin de emergencias climticas agrcolas. Proyecto demostrativo de los beneficios econmicos y sociales de la informacin climtica. (Piloto). Boletn de Perspectivas Pesqueras para el Pacfico Oriental.

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6.1. Antecedentes Histricos En 1999, la Escuela Superior Politcnica del Litoral (ESPOL) inici un programa de Cooperacin Interinstitucional con el Consejo de Universidades Flamencas de Blgica (VLIR) por el lapso de 10 aos. El Programa VLIR ESPOL se centr bsicamente en el desarrollo de la investigacin en diversas reas del conocimiento: educacin superior, ambiente y desarrollo sustentable, biotecnologa, acuicultura, materiales, emprendimiento y robtica. Cada uno de estos programas contribuy tanto en creacin de capacidad investigativa en Ecuador (ms de 15 Ph. D. integrados a la ESPOL) como en el desarrollo de productos al servicio del pas. En el caso del Proyecto 4 de dicho Programa, rea de Ambiente y Desarrollo Sustentable, se logr estructurar un grupo multidisciplinario que instaur un modo de trabajo transdisciplinario. Este grupo se inici con especialistas en el rea ambiental, economa agrcola, biologa, ingeniera civil, acuicultura, oceanografa, sociologa e ingeniera qumica. Uno de los principales ejes de investigacin del grupo fue el impacto de la contaminacin del Recurso Hdrico (superficial, subterrneo y marino). Antes de concluir los 10 aos de cooperacin, fue definida la necesidad de establecer una estructura sustentable del grupo para la continuacin de la investigacin una vez que el Programa VLIR ESPOL llegara a su fin. Por tal motivo, las autoridades de la ESPOL apoyaron la iniciativa del Proyecto 4 en conformarse como Centro

EL CENTRO DE AGUAS Y DESARROLLO SUSTENTABLE (CADS) EN LA ESPOLDavid E. Matamoros C., Ph. D. Mara del Pilar Cornejo de Grunauer, Ph. D. Centro de Agua y Desarrollo Sustentable, Escuela Superior Politcnica del Litoral, Campus Gustavo Galindo Tel: (593) 4 2269478; (593) 4 2269468 [email protected] GUAYAQUIL - Ecuador

de Investigacin desde el 2008, integrndose al proyecto Parque del Conocimiento que agrupar a todos los Centros de Investigacin de la ESPOL.

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6.2. Influencia Institucional del CADS En los primeros aos de existencia, el Centro de Agua y Desarrollo Sustentable ha trabajado con diversas instituciones pblicas del Ecuador en la propuesta y ejecucin de proyectos relacionados con la temtica del Agua y el Desarrollo Sustentable. Entre los proyecto se anotan: Secretara Nacional de Planificacin SENPLADES: Participacin en mesas de trabajo. Ministerio del Litoral: Propuestas de investigacin para proteccin de la cuenca aportante del embalse Daule Peripa. Ministerio de Medio Ambiente -MAE: Gestin de humedales y propuestas de proyectos. Comisin de Estudios para el Desarrollo de la Cuenca del Ro Guayas y Pennsula de Santa Elena -CEDEGE: Valoracin del recurso agua. Secretara Nacional de Riesgos -SNGR: Proyecto de diagnstico de riesgos y vulnerabilidades en la lnea costera ecuatoriana. Instituto Nacional de Meteorologa e Hidrologa -INAMHI: Cambio climtico y el impacto al recurso agua.


En el mbito internacional, el CADS ha logrado posicionarse en diversas redes de investigacin con diversas instituciones pblicas y privadas: Universidades: Universidad de Gante (Blgica), Universidad Libre de Bruselas (Blgica), Universidad de Lovaina (Blgica), Universidad de Can Tho (Vietnam). Organismos Internacionales: UNESCO (Programas HELP, PCCP y otros), Proyecto Binacional ITAIPU (monitoreo bitico de ros, programa Agua Buena), IRD (propuesta de monitoreo hidrolgico y capacitacin), Comunidad Europea (monitoreo de humedales).

(EU). El proyecto se llama MEJORA DEL ROL DE LOS HUMEDALES EN EL MANEJO INTEGRADO DE LOS RECURSOS HDRICOS PARA CUENCAS HERMANAS UBICADAS EN LA COMUNIDAD EUROPEA, FRICA Y SURAMRICA EN APOYO DE LAS INICIATIVAS DEL AGUA DE LA EU. La duracin del proyecto es de 3 aos con un presupuesto aproximado de 230000. El sitio seleccionado para el estudio en Ecuador es el Humedal Abras de Mantequilla, ubicado en la Provincia de Los Ros. El proyecto se enfoca en los siguientes aspectos: Anlisis de Involucrados/Afectados (Stakeholders) Diagnstico de lnea base ambiental del humedal Anlisis Institucional que involucra los aspectos legales existentes en el Ecuador y el traslape institucional que pudiera afectar la gestin del humedal Anlisis de la potencial afectacin por cambio climtico Anlisis de las brechas de informacin para poder mejorar la gestin Desarrollo y aplicacin de modelos hidrolgicos y de contaminacin Talleres de capacitacin

6.3. Investigacin y Resultados Acorde con la transdisciplinaridad del Centro de Agua y Desarrollo Sustentable, se ha realizado investigaciones en diversas reas del conocimiento relacionadas con el Recurso Agua. Modelacin de la contaminacin hdrica Monitoreo bitico de la contaminacin en cuerpos de agua superficial Desarrollo de herramientas para la toma de decisiones en la Gestin de Recursos Hdricos Capacitacin y extensin de resultados de la investigacin Es importante sealar que desde Noviembre de 2008, el CADS est oficialmente trabajando en un proyecto FP7 financiado por la Comunidad Europea

6.4. Impacto en la Educacin y el Conocimiento El CADS, tiene entre sus objetivos la transferencia del conocimiento rela-

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cionado a la temtica del agua hacia la sociedad ecuatoriana. Para contribuir con este objetivo, los investigadores del CADS junto con investigadores de otras reas de ESPOL (CICYT, Programa VLIR ESPOL y FIMCM) estn involucrados en un proyecto para desarrollar programas de Maestra Conjuntas con otras Universidades. Este proyecto est siendo apoyado por el Programa de Cooperacin Norte Sur Sur del VLIR (Blgica). En una primera aproximacin se plantea iniciar un Programa de Maestra en Ciencias del Agua en conjunto con la Universidad de Cuenca (Ecuador) y la Universidad de Can Tho (Vietnam). El Programa ha sido aprobado por las universidades participantes, y al momento se espera la aprobacin del Consejo Nacional de Educacin Superior (CONESUP). Se prev el inicio del primer ciclo acadmico antes de fines de ao. El proyecto global se ha sido denominado: DESARROLLO DE PROYECTOS INTEGRADOS Y PASANTAS COMO PIEDRAS ANGULARES EN EL DESARROLLO CURRICULAR APUNTANDO A TTULOS CONJUNTOS DE MAESTRA EN CIENCIAS Un segundo proyecto del CADS, relacionado con la educacin en el rea del Recurso Agua, comprende el desarrollo de Cursos Virtuales. El proyecto cuenta con el financiamiento de UNESCO dentro del Programa HELP LAC (http://portal.unesco.org). El curso desarrollado versa sobre COSECHA DE AGUA y ha sido implementado sobre la plataforma virtual SIDWEB de la ESPOL (http://www.sidweb.espol. edu.ec). A la fecha se ha iniciado una versin piloto del curso en la que se

han registrado de manera gratuita delegados de las cuencas HELP de Latinoamrica y el Caribe (Ecuador, Per, Brasil, Uruguay, Panam, Puerto Rico). Dependiendo de los resultados a ser obtenidos al final del curso, UNESCO usara este curso dentro de sus programas de capacitacin virtual en el futuro.

Figura 6.1. Diseo planificado de las instalaciones del CADS-ESPOL

6.5. El Futuro Las perspectivas futuras del CADS son prometedoras a medida que se obtiene ms apoyo de parte de las autoridades de la ESPOL, as como de organismos internacionales. Se espera que a corto plazo, las instalaciones definitivas del CADS en el Parque del Conocimiento PARCON de la ESPOL se encuentren terminadas. La infraestructura tendr capacidad para dar cabida a ms de 30 investigadores con instalaciones amigables con el Medio Ambiente. Adicionalmente, se contar con un auditorio para ser usado en capacitacin y transferencia de conocimiento / tecnologa (figura 6.1).

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7.1. Generalidades El Nio se ha definido como una perturbacin del sistema ocano-atmsfera en el Pacfico tropical, con consecuencias importantes para el estado del tiempo y el clima en grandes partes del globo terrqueo (NOAA). Esta perturbacin, que junto con la oscilacin del sur, hace parte de un complejo fenmeno que abarca todo el Pacfico tropical, conocido como El Nio-Oscilacin del Sur (ENOS), consta de dos fases bien definidas: El Nio y La Nia. El primero se caracteriza por la presencia de aguas superficiales en el Pacfico tropical ms calientes de lo normal, en tanto que durante La Nia se observa un enfriamiento generalizado de las aguas en dicha regin. Entre los impactos ms relevantes de El Nio sobre Colombia, se han identificado entre otros, una notoria reduccin de las precipitaciones sobre la mayor parte del territorio nacional, decaimiento del rendimiento hdrico estacional en las cuencas hidrogrficas, aumento de la temperatura media ambiental y del nmero de incendios forestales. Por otro lado, estos impactos varan en extensin y fortaleza durante cada uno de los eventos analizados, sin llegar a observarse una funcin de causalidad lineal entre El Nio y la respuesta del clima. Impactos de El Nio en el Sector Elctrico Colombiano Colombia en calidad de pas rico en recursos hdricos, es natural que el desarrollo de su infraestructura de generacin de energa elctrica se ba-

EL NIO Y SU IMPACTO EN EL SECTOR ELCTRICO EN COLOMBIAlvaro Ismael Murcia CabraGerente Centro Nacional de Despacho XM Compaa de Expertos en Mercados S.A. E.S.P (574) 317 29 29 [email protected] MEDELLN - Colombia

sara desde un principio en el aprovechamiento del recurso. Sin embargo, esta situacin colocara al pas en una situacin particularmente vulnerable ante la ocurrencia del fenmeno de El Nio por el dficit en lluvias. La aparicin de esquemas de remuneracin en el Mercado Elctrico Colombiano tales como el Cargo por Capacidad y el Cargo por Confiabilidad, han fomentado el desarrollo de centrales de generacin elctrica, cuyo funcionamiento se basa en combustibles fsiles de diferente naturaleza. En funcin de la necesidad de atender la demanda de energa para el ao 2009 (54,679.1 GWh) y de potencia (9,290 MW) en Colombia, el Sistema Interconectado Nacional de Colombia (SIN) dispuso de una capacidad efectiva neta instalada de 13,490.8 MW de los cuales el 96% de ellos son recursos de generacin despachados centralmente y distribuidos de la siguiente manera: Hidrulicos (8,525 MW), Trmico a gas (2,757 MW), Trmico a carbn (979 MW), Trmico a combustleo (187 MW), Trmico a fuel oil (434 MW). Los recursos no despachados centralmente suman 608.8 MW de los cuales 573.8 MW corresponde a generadores hidrulicos y el resto corresponde a pequeas plantas trmicas (83.4 MW), cogeneradores (35.0 MW) y una planta elica (18.4 MW). Los embalses del SIN asociados a las plantas hidrulicas poseen una capacidad mxima til de 15,428.4 GWh. En la Figura 7.1 se presenta el mapa con la

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Figura 7.1. Mapa con localizacin de centrales de generacin

ubicacin de las principales centrales de generacin de energa en Colombia. Existen una gran cantidad de estudios tcnicos y artculos cientficos bien documentados, que presentan el impacto de El Nio en el clima colombiano, y en particular en el Sector Elctrico Colombiano. Por ejemplo, el IDEAM ha publicado recientemente mapas de impacto de un El Nio promedio en las precipitaciones sobre Colombia. La Figura 7.2 permite apreciar las alteraciones probables de las precipitaciones sobre el territorio nacional durante el ltimo trimestre del primer ao de ocurrencia de El Nio (para el evento que actualmente se presenta sera el perodo oct-dic/2009). La Figura 6.3, muestra dicha afectacin para el siguiente trimestre, en este caso ene-mar/2010. Las figuras 7.2 y 7.3 permiten observar que las reas en las cuales se encuentran localizados los principales embalses del SIN, corresponden a las

Figura 7.2. Impacto de El Nio sobre la precipitacin en Colombia durante ltimo trimestre del primer ao de ocurrencia. Fuente: IDEAM.

Figura 7.3. Impacto de El Nio sobre la precipitacin en Colombia durante primer trimestre del segundo ao de ocurrencia. Fuente: IDEAM.

reas de mayor impacto de El Nio, ocasionando dficit de lluvias. Para apreciar la influencia del evento actual de El Nio sobre el comportamiento de los aportes energticos al SIN durante 2009, se recurre a la curva acumulada de energa (de manera similar a como se hace con la precipitacin y su curva de acumulada de masas). La Figura 7.4 muestra el comportamiento de los aportes energticos agregados para todo el SIN durante 2009. La curva de 2009 (en verde) estuvo a comienzos de ao arriba de la curva de aportes promedio (en azul), mostrando aportes sobre los promedios histricos, que reflejaron la fase final de La Nia 2008-09. A partir de mayo el gradiente de la curva de 2009 se fue reduciendo y las curvas se aproximaron paulatinamente. El resultado es el reflejo de la reduccin de aportes energticos y el inicio del impacto de El Nio 2009-10 en gestacin. En septiembre de 2009, por primera vez se observ un dficit acumulado anual, con incremento en funcin del tiempo. El dficit de aportes energticos de 2009 fue alrededor del 11%. Podra no parecer alto el nivel de impacto; sin embargo, hay que recordar que los aportes energticos en exceso durante la primera parte del ao permitieron atenuar el impacto de los ltimos nueve meses consecutivos con dficit de aportes energticos (ver Figura 7.5). La figura 7.5 muestra un rango de aportes deficitarios con nueves meses de duracin (mayo/09-enero/10), que iguala al registro de El Nio 200203. Sin embargo, dadas las proyecciones climticas de las agencias

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nacionales (IDEAM) e internacionales (NOAA, BOM, etc.) es posible que la actual situacin llegue a superar a la de dicho evento. El impacto del comportamiento de los aportes al SIN sobre el precio de la energa elctrica en el Mercado Elctrico Colombiano puede apreciarse en la Figura 7.6, donde se muestra que, ante disminucin de los aportes, el precio de la energa aumenta. Por ejemplo, se observa la variacin al incremento en los aos 97 98 y 2009, que coinciden con aos Nio.

Figura 7.4. Curva de Energa Acumulada Sistema Colombiano, 2009.

7.2. Informacin Climtica al servicio de la toma de decisiones Dado el gran impacto que ha tenido El Nio sobre el Sector Elctrico Colombiano (SEC) que en 1992 ocasionara un racionamiento generalizado en Colombia, la creciente preocupacin de la comunidad internacional por el evidente cambio climtico por el que viene atravesando el planeta, el calentamiento global y el aumento de la incertidumbre en el comportamiento futuro del clima, es fundamental que sectores como el de acueducto y saneamiento urbano, riego, navegacin y en particular el elctrico, asuman con responsabilidad el reto planear el comportamiento de esta variable y su impacto en cada sector, para en el corto, mediano y largo plazo. Esto es de fundamental importancia en pases como Colombia, donde los embalses para aprovechamiento hidroenergtico son principalmente de baja regulacin (estacional o mensual y algunos que operan a borde de agua),

Figura 7.5. Aportes energticos agregados al SIN, expresados en porcentaje de la media.

Figura 7.6. Evolucin precio de Bolsa y Aportes energticos agregados al SIN


Figura 7.7. Anomalas del contenido de calor superficial en el Pacfico Ecuatorial (0-300 m). Fuente CPC-NWS.

dificultando la posibilidad de almacenar agua durante largos perodos de tiempo. Considerando lo expuesto, en Colombia el Sector Elctrico ha incorporado en su planeamiento y operacin la informacin climtica (registros histricos y prediccin) generada por los servicios hidrometeorolgicos mundiales. Entre las variables climticas ms consultadas en el Sector Elctrico se encuentra el contenido de calor superficial en el Pacfico tropical por su alta correlacin con el clima colombiano, la cual es coherente con las altas temperaturas ambiente, cielos

Figura 7.8. Resultados de modelos dinmicos y estadsticos de prediccin de las ATSM. Fuente: IRI.

despejados, bajas precipitaciones, etc. La Figura 7.7 muestra la evolucin de las anomalas de contenido de calor superficial durante 2009, en donde claramente se observa la gestacin en el Pacfico occidental y el desarrollo posterior del actual evento El Nio, cuyo impacto en el Sector Elctrico empez a ser notorio a partir de mayo de 2009 (vase Figura 7.5). Tambin se puede ver en la Figura 7.7

la intensificacin de las anomalas a finales del ao 2009, que coincidi con una ola de calor registrada sobre la mayor parte de Colombia hacia el mes de diciembre de 2009 y lo que va de enero de 2010. Los servicios hidrometeorolgicos ms consultados por el Sector Elctrico incluyen el Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales (IDEAM) en Colombia e institutos de investigacin climtica mundiales, tales como el International Research Institute for Climate and Society (IRI, http://portal.iri.columbia.edu/portal/ server.pt), el Bureau of Meteorology (BOM, http://www.bom.gov.au/climate/ahead/ENSO-summary.shtml), Climate Prediction Center adscrito al National Weather Service de la NOAA ( CPC, http://www.nws.noaa.gov/ ), el European Centre European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF, http://www.ecmwf.int/), el Experimental Climate Prediction Center del Scripps Institution of Oceanography (http://meteora.ucsd.edu/~pierce/elnino/elnino.html ), entre otros. Adicionalmente, y en el marco de conexin institucional entre las empresas asociadas al Sector Elctrico Colombiano, existe el Consejo Nacional de Operacin (CNO), conformado por representantes de empresas de generacin, distribucin, comercializacin de energa y el operador del SIN (XM). El CNO consta de Comits, ente los cuales est el Comit de Operacin, que incluye a su vez el Subcomit Hidrolgico y de Plantas Hidrulicas (SHyPH), integrado por expertos de las reas tcnicas de todas las empresas con asiento en el CNO (Figura 7.9).

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El Subcomit mantiene reuniones mensuales y analiza temas dentro de su rea temtica de accin, que pueden ser de inters para las empresas. Una de las tareas asignadas a este Subcomit corresponde al seguimiento de la situacin climtica general (ocanos Pacfico y Atlntico, mar Caribe), y el estado actual del clima nacional, para lo cual se asesora del IDEAM. As mismo, prepara escenarios hidrolgicos determinsticos para todas las series hidrolgicas utilizadas en el planeamiento indicativo. Estos escenarios se componen del pronstico hidrolgico del prximo ao y dos escenarios de sensibilidad adicionales (deficitario y de supervit), o bandas de confianza. El valor agregado de la informacin proveniente de las agencias internacionales, del IDEAM y del CNO, respecto al fenmeno de El Nio radica en el mejoramiento de los procesos de planeacin operativa y de toma de decisiones en el Sector Elctrico Colombiano, enfocando las actividades en la mitigacin del riesgo de desabastecimiento de la demanda. En el caso particular del actual Fenmeno del Pacifico, para la primera mitad del 2009, los modelos analizados sugeran una alta probabilidad de ocurrencia del fenmeno durante el segundo semestre del ao, por lo cual, desde las diferentes reas organizativas de XM y en especial del equipo de Planeacin Operativa, se acometi el desarrollo de los anlisis energticos considerando diferentes escenarios con bajos aportes hdricos, apoyados en la informacin histrica de eventos anteriores (1991 1992 y 1997

Consejo Nacional de Operacin, CNOGeneradores Comercializadores Transportadores XM Comit de Operacin, CO IDEAM Subcomit Hidrolgico y de Plantas Hidrulicas, SH y PH

Centros de Prediccin Climtica NOAA BOM ECWMF IRI

1998) y proyecciones de diferentes modelos matemticos y heursticos. Con los resultados de las simulaciones, se identificaron los riesgos ms relevantes y las acciones que los sectores elctrico y de abastecimiento de combustibles deberan adoptar para mitigarlos. Una vez confirmada la presencia del fenmeno El Nio en septiembre de 2009, las seales hidrolgicas de las agencias y los resultados obtenidos por la planeacin operativa sirvieron a los diferentes actores del Sector para establecer seales regulatorias y operativas que han permitido controlar el impacto de la temporada seca en la atencin de la demanda. En funcin de lo anterior, XM involucra los horizontes de Largo, Mediano y Corto Plazo en los anlisis energticos ante situaciones crticas. En el Largo Plazo, se realizan simulaciones estocsticas de los modelos energticos a 5 aos considerando 100 series hidrolgicas y proyecciones de crecimiento alto de la demanda, con reso-

Figura 7.9. Conexin institucional entre el SEC y el insumo climtico.


Figura 7.10. Evolucin de la generacin por tipo de combustible

Figura 7.11. Conexin institucional entre el SEC y el insumo climtico

lucin mensual. Con los resultados, se analiza la evolucin de las diferentes variables energticas observando el comportamiento de la confiabilidad en el horizonte de estudio. Los anlisis energticos de Mediano Plazo utilizan la funcin de costo futuro de la simulacin de Largo Plazo con el fin de garantizar la consistencia con dichos resultados. Estos anlisis consideran hidrologas determinsticas de 2 aos, construidas utilizando la informacin de fenmenos El Nio anteriores, tal como se expuso en el prrafo anterior. En esta simulacin

se utiliza una resolucin semanal y se observa en detalle la evolucin del embalse y las diferentes variables energticas con el fin de identificar las medidas necesa

Memoria Tecnica Taller Hidrologia

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