En la actualidad, el cambio climático ha alterado la temperatura, precipitación, humedad y otros indicadores océano atmosféricos globales, lo que incide en el equilibrio de los sistemas glaciares de todo el mundo, pero con mayor sensibilidad en los glaciares tropicales y cuya consecuencia más visible es su derretimiento acelerado. En las últimas décadas los glaciares han experimentado un retroceso acelerado sin precedentes desde la máxima extensión de la Pequeña Edad de Hielo (LIA). En la Cordillera Blanca, se calcula que desde la LIA hasta la actualidad, la superficie glaciar se redujo de los 900-850 km² (Georges, 2004) a 484km² (la presente investigación). Esto ha permitido el desarrollo de numerosas lagunas, las cuales son conocidas por su belleza como por las amenazas relacionadas a ellas, una de ellas son las Avenidas Repentinas por Desbordamiento de Lagunas Glaciares (GLOF). En este trabajo, por medio de modelos basados en los índices de cocientes NDSI (Normalized Difference Snow Index) y NDWI (Normalized Difference Water Index) se identifican y analizan los cambios en los glaciares y lagunas glaciares ocurridos en la Cordillera Blanca durante los años 2004-2014, obteniendo como resultados el incremento en 5.36 km2 de la superficie lagunar, lo que representa 10% de ganancia, y la disminución de 31 km2 de la superficie glaciar, que representa una pérdida de 6%. Además, en esta investigación se identificaron 24 lagunas nuevas, de las cuales 17 son de origen glaciar y 7 de origen antrópico (actividad minera). Así mismo, según criterios descritos en el presente trabajo, se evalúa y plantea la posibilidad de identificar lagunas que podrían representar una potencial amenaza de GLOF (Avenidas Repentinas Ocasionadas por Lagunas Glaciares, por sus siglas en ingles), de manera que, de las 812 lagunas identificadas en el área de estudio, 99 podrían ser consideradas una potencial amenaza, esto es un poco más del 12% de las lagunas identificadas, información que puede servir de insumo a futuros trabajos e investigaciones que profundicen más los temas relacionados a la Gestión del Riesgo de Desastres (GRD) y particularmente los riesgos relacionados a GLOFs. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Estima la variación del área y volumen glaciar del Nevado Champará, se emplean técnicas de teledetección, basadas en el procesamiento e interpretación de imágenes de los sensores MSS, TM y ETM+ a bordo de los satélites LANDSAT 4, LANDSAT 5 y LANDSAT 7, respectivamente, y del sensor ASTER a bordo del satélite TERRA. En esta Tesis, se analiza dos periodos. El primer período comprende los años 1962-2000. Se utiliza una fotografía aérea de 1962 e imágenes provenientes de sensores MSS (1975), TM (1984, 1987, 1989, 1991,1992, 1996), ETM+ (2000, 2001). Esta investigación permite estimar la tasa de variación del área total (sector A, B y C) del Nevado Champará para los años de 1975-2000 de −0.2658 km2/año con disminución del 64.3% en área glaciar respecto a 1975 y tasa de variación en volumen glaciar de −0.0203 km3/año. Mientras para los años de 1962-2000 que comprende el sector B (parte principal del glaciar) de −0.2690 km2/año, con disminución en 72.4% en área glaciar respecto a 1962 y con tasa de variación de volumen glaciar de −0.0233 km3/año. El segundo periodo comprende los años 2000-2010 que corresponde al comportamiento episódico de descarga de nieve y hielo glaciar post-Niña (1999-00). Se utiliza imágenes ASTER, que corresponden a los años 2000, 2003, 2006, 2007, 2009 y 2010, observándose una reducción aproximada del 50% del área glaciar desde el 2000. Los cambios de volumen del Nevado Champará para el periodo correspondiente, se determina a partir de los modelos de elevación digital generados de imágenes ASTER (bandas 3N y 3B), estimándose para los años 2003-2010, con tasa de variación de volumen glaciar de −0.085 km3/año al considerar todos pixeles involucrados, mientras si se considera 73,035 pixeles del total (74,568), permite estimar, tasa de cambio de volumen de −0.0159 km3/año. En términos generales, la ocurrencia de eventos extremos del ENSO influye en el comportamiento espacial de nieve y hielo glaciar del Nevado Champará con disminución para los años 1987-88 y 1997-98 “El Niño” y con aumento en área de nieve y hielo para los años 1988-89 y 1999-00 “La Niña”. / Tesis

El cambio climático está causando el retroceso glaciar, especialmente, de los glaciares tropicales. El retroceso afecta el régimen hidrológico, alterando su estacionalidad anual e interanual, y lleva a la expansión de lagunas glaciares. Ello genera cambios en la disponibilidad hídrica para las sociedades asentadas en las cuencas bajas que dependen de este recurso para su desarrollo. Inicialmente, el régimen hidrológico cambia hacia un aumento hasta determinado punto de inflexión, luego del cual disminuiría la provisión hídrica, especialmente en los meses de estiaje. Paralelamente, la demanda hídrica se encuentra en una tendencia creciente en un contexto de crecimiento poblacional, mayor demanda energética y expansión de la frontera agrícola. Así, la posible reducción de la oferta hídrica y el aumento de la demanda, actuando conjuntamente, afectarían la seguridad hídrica y dificultarían la gestión de los recursos hídricos a largo plazo. La siguiente investigación consiste en la revisión conceptual y del estado del arte que explican la relación entre el retroceso glaciar, y sus impactos en la seguridad hídrica humana. El estudio se enfoca en la subcuenca Llullán-Parón, ubicada en la cuenca del Santa, en la región de la Cordillera Blanca, Ancash, Perú. Esta subcuenca se caracteriza no solo por contener altas cantidades de agua en su cubierta glaciar y lacustre, sino por encontrarse en un proceso de creciente demanda hídrica. Por tales características, alcanza la seguridad hídrica en la subcuenca depende en gran parte de las dinámicas originadas por el retroceso glaciar y cambios en la demanda del agua.

El retroceso espacial de los glaciares ubicados en los Andes peruanos está estrechamente vinculado al cambio climático global. Los nevados de la Cordillera Blanca son una fuente de agua muy importante para la zona andina; pero ellos vienen sufriendo un retroceso espacial acelerado. Se ha aplicado las técnicas de la Teledetección y Sistemas de Información Geográfica (SIG) para estimar la variación del área y volumen glaciar a partir de datos imágenes TM y ASTER. Los resultados de área y volumen glaciar se correlacionan con datos de índice de vegetación (NDVI), temperatura de brillo y datos de precipitación. De los modelos de elevación digital de 30 m de resolución espacial (horizontal) para los tres modelos ASTER, IGN y GDEM, se ha desarrollado hipsometría glaciar para estimar el volumen glaciar por rango altitudinal. La evolución del área glaciar de los nevados Huascarán y Champará tiene una tendencia al retroceso. En el periodo 1973-2010, el área glaciar del nevado Huascarán se redujo 16,036 km2 (lo que representa el 24% del área glaciar en 1973), considerando una tasa de disminución de 0,422 km2/año; y el nevado Champará perdió 5,092 km2 de área glaciar (30% del área glaciar en 1973), considerando una tasa de disminución de 0,134 km2/año. Por otro lado, el volumen glaciar del nevado Huascarán ha disminuido en 5,364 km3 (que representa el 33%) en el periodo 1973-2010. Y el nevado Champará ha perdido 1,349 km3 (que representa el 52%).

En la actualidad, el cambio climático ha alterado la temperatura, precipitación, humedad y otros indicadores océano atmosféricos globales, lo que incide en el equilibrio de los sistemas glaciares de todo el mundo, pero con mayor sensibilidad en los glaciares tropicales y cuya consecuencia más visible es su derretimiento acelerado. En las últimas décadas los glaciares han experimentado un retroceso acelerado sin precedentes desde la máxima extensión de la Pequeña Edad de Hielo (LIA). En la Cordillera Blanca, se calcula que desde la LIA hasta la actualidad, la superficie glaciar se redujo de los 900-850 km² (Georges, 2004) a 484km² (la presente investigación). Esto ha permitido el desarrollo de numerosas lagunas, las cuales son conocidas por su belleza como por las amenazas relacionadas a ellas, una de ellas son las Avenidas Repentinas por Desbordamiento de Lagunas Glaciares (GLOF). En este trabajo, por medio de modelos basados en los índices de cocientes NDSI (Normalized Difference Snow Index) y NDWI (Normalized Difference Water Index) se identifican y analizan los cambios en los glaciares y lagunas glaciares ocurridos en la Cordillera Blanca durante los años 2004-2014, obteniendo como resultados el incremento en 5.36 km2 de la superficie lagunar, lo que representa 10% de ganancia, y la disminución de 31 km2 de la superficie glaciar, que representa una pérdida de 6%. Además, en esta investigación se identificaron 24 lagunas nuevas, de las cuales 17 son de origen glaciar y 7 de origen antrópico (actividad minera). Así mismo, según criterios descritos en el presente trabajo, se evalúa y plantea la posibilidad de identificar lagunas que podrían representar una potencial amenaza de GLOF (Avenidas Repentinas Ocasionadas por Lagunas Glaciares, por sus siglas en ingles), de manera que, de las 812 lagunas identificadas en el área de estudio, 99 podrían ser consideradas una potencial amenaza, esto es un poco más del 12% de las lagunas identificadas, información que puede servir de insumo a futuros trabajos e investigaciones que profundicen más los temas relacionados a la Gestión del Riesgo de Desastres (GRD) y particularmente los riesgos relacionados a GLOFs.

El retroceso glaciar en la Cordillera Blanca (Perú) está alterando la variabilidad estacional e interanual del régimen hidrológico. Esta situación genera impactos severos para la disponibilidad hídrica de las sociedades asentadas aguas abajo que dependen de este recurso para su subsistencia. Con el retroceso glaciar, el régimen hidrológico registraría un caudal máximo, luego del cual la oferta hídrica disminuiría, especialmente durante la época seca. Paralelamente, la demanda hídrica está creciendo en la región, debido a la expansión de la frontera agrícola, el crecimiento poblacional, y el aumento de la demanda energética. Así, la reducción de la oferta y del aumento de la demanda hídrica afectarían la seguridad hídrica, dificultando la gestión de recursos hídricos a largo plazo. Esta tesis se centra en la subcuenca Llullán-Parón (144 km2), en la cuenca alta del río Santa (Perú), la cual abarca una amplia cobertura glaciar (23 km2). Aquí se encuentra Parón (45 hm3), la laguna más grande en la Cordillera Blanca, la cual cumple un rol esencial para el suministro de agua de uso agrícola, doméstico, hidroeléctrico y turístico. Se analizan los impactos del retroceso glaciar en la disponibilidad hídrica mediante un modelo agregado con escenarios de variación de precipitación. El modelo incluye la oferta-demanda hídrica actuales (2006-2016) y futuras (2030 y 2050). Se halló que sin el control de la laguna Parón ocurriría un déficit del balance hídrico en la época seca (-0.77 m3/s en 2006-2016). Una mayor precipitación (+10%/década) incrementaría la variabilidad estacional del balance hídrico en un 24% hacia 2050; en cambio, una menor precipitación (-10%/década) la reduciría hasta en un 37% hacia 2050. En este contexto, es urgente encontrar formas eficaces de adaptación al cambio climático y socioeconómico. Estas deberían enfocarse en medidas estructurales y no-estructurales dentro de un marco de gestión coordinada entre actores locales y estatales, evitando potenciales conflictos hídricos e inseguridad hídrica. Finalmente, se debe considerar escenarios de cambio para la planificación futura de recursos hídricos. / Glacier retreat in the Cordillera Blanca (Peru) is affecting the seasonal and interannual variability of the hydrological regime. This situation leads to severe impacts for water availability of people situated downstream, that depend on this resource for their livelihoods. With decreasing glacier extent, the hydrological regime would register a tipping point after which river streamflow decreases, especially during the dry season. At the same time, water demand is increasing in the region due to the expansion of the agricultural frontier, population growth, and increasing energy demand. Thus, the water supply decrease and water demand increase would affect water security and hamper long-term water management. This thesis focuses on the Llullán-Parón sub-basin (144 km2), in the upper basin of the Santa River. Llullán-Parón included a wide glacier cover (23 km2) and hosts Lake Parón (45 hm3), the largest lake in the Cordillera Blanca which plays a vital role of water supply for agriculture, housing, hydropower and tourism. The impacts of glacier retreat on water availability are analysed by setting up a lumped hydrological model with different scenarios of precipitation variability. The model includes current (2006-2016) and future (2030 and 2050) water supply and demand. It was found that, without discharge control of Lake Parón, a deficit in the water balance would occur in the dry season (-0.77 m3/s in 2006-2016). A precipitation increase (+10%/decade) would increment seasonal variability by about 24% towards 2050; in contrast, a precipitation decrease (-10%/decade) would lead to reduced discharge by up to 37% by 2050. In this context, effective ways for adaptation to climatic and socioeconomic changes are urgently necessary. Adaptation strategies should focus on hard path and soft path measures within a coordinated management framework between local stakeholders and the government, avoiding potential water conflicts and water insecurity. Finally, scenarios of change need to be considered for future water resources planning.

A pesar del creciente número de estudios sobre el efecto del cambio climático en los glaciares peruanos y su impacto en la seguridad hídrica, existe una brecha de conocimiento sobre cómo la minería afecta a los glaciares. Esta problemática adquiere mayor relevancia considerando que el Perú es un país minero, donde los principales proyectos actuales y numerosas concesiones se ubican en la zona altoandina. Con esta tesis se presenta una aproximación a los impactos de la minería en los glaciares Rinconada y Ananea, cercanos al centro poblado La Rinconada en la Cordillera Apolobamba, Puno. Se realizó un análisis anual de cobertura glaciar de 1985 a 2022 mediante el Índice Normalizado de Diferencia de Nieve. Para el mismo periodo, se aplicó un análisis multitemporal cada 5 años de la cobertura no-natural usando el algoritmo de aprendizaje automático Random Forest. Ambos análisis fueron computados en la plataforma Google Earth Engine con imágenes satelitales de mediana resolución espacial (Landsat 5 y 8, Sentinel 2) con corrección atmosférica. Los resultados indican que la cobertura glaciar de la Cordillera Apolobamba se redujo alrededor del 43 % entre 1985 (161.4 km²) y 2022 (92.1 km²). Asimismo, el área urbana aumentó en un 1 176 % entre 1990 (17 ha) y 2022 (200 ha), mientras que el área degradada incrementó en un 289 % entre 2010 (1 774 ha) y 2022 (3 389 ha). Los cambios de la cobertura glaciar y no-glaciar fueron analizados mediante el coeficiente de correlación de Pearson con tres indicadores socioeconómicos claves ligados a la actividad minera incluyendo datos de población, producción y precio del oro en la región. Este análisis permitió establecer un alto grado de asociación positiva entre el crecimiento de la actividad minera y la reducción de la cobertura glaciar. Este caso y el potencial de impactos mineros en la evolución glaciar actual y futura resaltan la urgencia de desarrollar y fortalecer una agenda ambiental para la protección de glaciares y cabeceras de cuenca en el Perú considerando lecciones aprendidas en la región, en particular en Argentina. / Despite an increasing number of studies on the effect of climate change on Peruvian glaciers and its impact on water security, there is a knowledge gap on how mining affects these glaciers. This issue becomes even more relevant considering that Peru is a mining country, where the main current projects and numerous concessions are located in the high-Andean region. This thesis presents an approach to the impacts of mining on the Rinconada and Ananea glaciers, close to the town of La Rinconada in the Apolobamba mountain range, Puno. An annual analysis of glacier coverage from 1985 to 2022 was conducted using the Normalized Difference Snow Index. For the same period, a 5-year multitemporal analysis of non-natural coverage was applied using the Random Forest machine learning algorithm. Both analyses were computed in the Google Earth Engine platform with medium spatial resolution satellite images (Landsat 5 and 8, Sentinel 2) with atmospheric correction. The results indicate that the glacier coverage of the Apolobamba mountain range decreased by about 43 % between 1985 (161.4 km²) and 2022 (92.1 km²). Likewise, the urban area increased by 1 176 % between 1990 (17 ha) and 2022 (200 ha), while the degraded area increased by 289 % between 2010 (1 774 ha) and 2022 (3 389 ha). Changes in glacier and non-glacier coverage were analyzed using the Pearson correlation coefficient with three key socioeconomic indicators linked to mining activity, including population, production, and gold price data in the region. This analysis established a high degree of positive association between the growth of mining activity and the reduction of glacier coverage. This case and the potential impacts of mining on current and future glacier evolution highlight the urgency of developing and strengthening an environmental agenda for the protection of glaciers and headwaters in Peru considering lessons learned in the region, particularly in Argentina.