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Lagunas someras como ecosistemas centinelas de la variabilidad climática : respuesta de las comunidades fitoplanctónicas

Zunino, Josefina 28 June 2018 (has links)
Los lagos y lagunas son utilizados como indicadores del cambio climático en todo el mundo. La celeridad con la que responden a los eventos atmosféricos convierte a estos ambientes en ideales para estudiar los efectos de la variabilidad climática de una región. Las lagunas pampeanas son cuerpos de agua someros, que carecen de estratificación y presentan una tendencia a la eutrofización. El fitoplancton constituye el nivel más importante de los productores primarios en la trama trófica de la mayoría de los ecosistemas acuáticos y es un elemento clave como indicador de la calidad del agua. El objetivo general de esta investigación fue conocer y comparar la respuesta de la comunidad fitoplanctónica a la variabilidad climática, las variables fisicoquímicas y a las actividades antrópicas en dos lagunas someras de la Región Pampeana con distintas características de salinidad (Laguna de Puan y La Salada). Las lagunas se estudiaron mediante muestreos mensuales de los parámetros fisicoquímicos y biológicos desde octubre 2012 a marzo 2015 en La Salada y desde abril 2014 a julio 2016 en Puan (mediciones de baja frecuencia). Se realizó una caracterización climática de cada sitio y se analizaron los eventos secos y húmedos de la región durante el período 1960-2016. Por otro lado, con sensores de medición continua (alta frecuencia), se obtuvieron parámetros ambientales (temperatura del aire, humedad relativa, velocidad del viento, dirección del viento y humedad relativa) y limnológicos (clorofila a, oxígeno disuelto, temperatura del agua). Las lagunas de Puan y La Salada están ubicadas al sudoeste de la provincia de Buenos Aires. Durante el desarrollo de esta investigación se determinó que la región estaba siendo influenciada por los efectos del fenómeno ENSO. Mediante la utilización del Índice Estandarizado de Precipitación (IEP) y el método de quintiles, se encontró que los años 2014, 2015 y 2016 fueron años húmedos. La precipitación registrada en cada sitio mostró diferencias significativas, determinando subregiones diferentes para cada laguna. En Puan, el análisis de alta frecuencia de las variables ambientales, realizado con el método de la Transformada Rápida de Fourier y el estudio de las condiciones sinópticas atmosféricas, permitió detectar un patrón de circulación de vientos local, generado por el Sistema Serrano de Ventania. Este patrón se caracterizó por un cambio en la dirección e intensidad del viento durante el día (mayor intensidad de dirección: S, SE) y la noche (menor intensidad con dirección N y NE). En la Laguna de Puan, las abundantes precipitaciones durante el período 2014-2015 afectaron el volumen, área y nivel del agua, y modificaron las características fisicoquímicas. En la laguna LaSalada, las características morfométricas y fisicoquímicas no mostraron fluctuaciones importantes durante los eventos lluviosos. Las condiciones fisicoquímicas entre estos dos cuerpos de agua someros, fueron significativamente distintas en la conductividad, la transparencia del agua, la concentración de nutrientes y la clorofila a. Sólo la laguna de Puan presentó variaciones anuales importantes de estos parámetros. Se estudió la dinámica temporal del fitoplancton mediante un análisis cualitativo y cuantitativo, se calculó biovolumen, biomasa, índices ecológicos y se analizaron los grupos funcionales de la comunidad fitoplanctónica. Los resultados de la serie temporal (octubre 2012 – marzo 2015) del fitoplancton en La Salada, no mostraron diferencias anuales importantes. La comunidad estuvo dominada por especies del género Ochromonas. La dominancia de estas especies se observó durante todo el período los máximos valores de abundancia se registraron durante el otoño de 2013 y 2014. El mantenimiento artificial del nivel del agua influye en la escasa fluctuación de las variables fisicoquímicas de la laguna La Salada. Esto genera que sea un ambiente con elevada estabilidad temporal en sus características (valores altos de transparencia y conductividad) que colabora con el desarrollo y permanencia de un grupo funcional (X3) dominante. Por el contrario, en Puan durante el período abril 2014 – julio 2016 se observó una gran variabilidad temporal de las abundancias fitoplanctónicas, reflejada en las diferencias observadas entre los años estudiados y en las diferencias estacionales. Durante 2014 la laguna de Puan sufría las consecuencias de la sequía de años previos, con escasa transparencia del agua y elevada conductividad. Estas condiciones y la ausencia de peces favorecieron el desarrollo de la comunidad zooplanctónica, que habría generado una importante presión de pastoreo, con un control “topdown” sobre el fitoplancton. En 2015 el nivel del agua se restableció dando lugar en primera instancia a especies de grupos funcionales de mayor tamaño (MP) y oportunistas (W1), mientras que al final del período de estudio (2016) se identificó una proliferación de Microcystis aeruginosa (M) cuya capacidad de latencia y potencial de toxicidad incrementan la importancia del monitoreo del fitoplancton en esta laguna. Las mediciones mensuales, permitieron establecer que la Laguna de Puan responde a la variabilidad climática de la región, generando importantes cambios en las comunidades fitoplanctónicas. Por su parte en La Salada, el fuerte efecto antrópico, debido al manejo lagunar, no permite detectar cambios en el fitoplancton durante los períodos secos y húmedos. Sin embargo, la medición en alta frecuencia de la clorofila a en La Salada reveló importantes fluctuaciones de este parámetro durante el pasaje de centros de baja presión. El paso de frentes, caracterizado por vientos fuertes, nubosidad y/o lluvias, provoca que la clorofila disminuya significativamente. La clorofila a tarda un tiempo aproximado de 1,5 a 2 días en volver al valor promedio mensual.Los sensores de alta frecuencia resultaron una herramienta fundamental para evaluar el comportamiento de estos ambientes en diferentes escalas temporales y determinar el efecto de las condiciones atmosféricas sobre las características biológicas. Los resultados de esta tesis, además de constituir un aporte al conocimiento de la comunidad fitoplanctónica de dos lagunas someras del sudoeste bonaerense, han demostrado la influencia atmosférica en sus diferentes escalas temporales (sinópticas e interanuales) sobre la comunidad de fitoplancton. Sin lugar a duda a futuro se deberían utilizar estos resultados para la planificación de estudios fitoplanctónicos lagunares. / Lakes and shallow lakes are used as indicators of climate change around the world. The quick response to atmospheric events, converts these environments as ideal to study the effects of climate variability of a region. The Pampean lagoons are shallow water bodies they have lack stratification and a tendency to eutrophication. Phytoplankton is the first link in the trophic chain and a key element of aquatic ecosystems as an indicator of water quality. The general objective aim of this research was to know and compare the response of phytoplankton community to climatic variability, physicochemical variables and anthropic activities in two shallow lagoons of the Pampean Region with different salinity (Puan and La Salada). The lagoons were studied by monthly sampling of the physicochemical and biological parameters during October, 2012 to March, 2015 in La Salada and April, 2014 to July, 2016 in Puan (low frequency measurements). They were studied monthly sampling of the physicochemical and biological parameters during October, 2012 to March, 2015 in La Salada and April, 2014 to July, 2016 in Puan (low frequency measurements). A climatic characterization of each site was carried out and the dry and humid events of the region were analyzed during the period 1960-2016. On the other hand, with continuous measurement sensors (high frequency), environmental parameters were obtained (air temperature, relative humidity, wind speed, wind direction and relative humidity) and limnological parameters (chlorophyll a, dissolved oxygen, water temperature). The Puan and La Salada lagoons are located southeast of the province of Buenos Aires. During this investigation it was determined that the region was being influenced by the effects of the ENSO. The Standardized Precipitation Index (IEP) and the quintile method, it was found that the years 2014, 2015 and 2016 were wet years. The rainfall recorded in each site had significant differences, determining different subregions for each lagoon. In Puan, the high frequency analysis of the environmental variables, carried out with the Fast Fourier Transform method and the study of atmospheric synoptic conditions, allowed us to detect a local wind circulation pattern, generated by the Sistema Serrano de Ventania. This pattern was characterized by a change in the direction and intensity of the wind during the day (greater intensity of direction: S, SE) and night (less intensity with direction N and NE). The abundant rainfall during the 2014-2015 in Puan Lagoon affected the volume, area and water level, and modified the physicochemical characteristics. In La Salada lagoon, the morphometric and physicochemical characteristics did not show significant fluctuations during rainy events. The physicochemical conditions between these two shallow water bodies were significantly different inconductivity, water transparency, nutrient concentration and chlorophyll a. Only in Puan shallow lakes shown important annual variations of these parameters. The temporal dynamics of phytoplankton was studied through a qualitative and quantitative analysis, biovolume calculation, biomass, ecological indexes and the implementation of a functional classification based on the one proposed by Reynolds (2002). The results of the time series (October 2012 – March 2015) of phytoplankton in La Salada, did not show significant annual differences. The community is dominated by species of the genus Ochromonas. The dominance of these species was observed throughout the period, the maximum abundance was recorded in autumn of 2013 and 2014. In La Salada lagoon, the artificial maintenance of the water level influences the low fluctuation of the physicochemical variables. This generates an environment with high temporal stability in its characteristics (high values of transparency and conductivity) that collaborates with the development and permanence of a dominant functional group (X3). In contrast, in Puan during April, 2014 – July, 2016 was observed a great temporal variability of the phytoplankton abundances, reflected in the differences between the years and seasonal differences. During 2014, the Puan lagoon suffered the consequences of the drought of previous years, with poor water transparency and high conductivity. These conditions and the lack of fish proved the development of the zooplankton community, which would have generated an important grazing pressure, with a "top-down" control over the phytoplankton. In 2015, the water level was restored, giving rise in the first instance to species of larger functional groups (MP) and opportunists (W1). While at the end of the study period (2016) a "bloom" of Microcystis aeruginosa (M) was identified, whose latent capacity and toxicity potential increase the importance of phytoplankton monitoring in this lagoon. The monthly measurements allowed determine the Puan Lagoon responds to the climatic variability of the region, generating important changes in the phytoplankton communities. Whilst in La Salada, the strong anthropic effect due to management, does not allow detect changes in phytoplankton during dry and wet periods. However, the high frequency measurement of chlorophyll a in La Salada revealed significant fluctuations of this parameter during low pressure centers. The fronts, characterized strong winds, cloudiness and / or rainfall, causes chlorophyll decrease significantly. Chlorophyll a takes approximately 1.5 to 2 days to return to normal value. The high frequency sensors were a fundamental to evaluate the behavior of these ecosystems at different time scales and determine the effect of atmospheric conditions on biological characteristics. The results of this thesis, in addition to making a contribution to the knowledge of the phytoplankton community of two shallow lagoons of the southwest of Buenos Aires, have demonstrated the atmospheric influence in their different temporal scales (synoptic and interannual) on phytoplankton community. Without doubt in the future these results should be used for the planning of lagoon phytoplankton studies.
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Efecto de la variabilidad climática del balneario Monte Hermoso sobre su geomorfología costera y el confort climático

Huamantinco Cisneros, María Andrea 29 March 2012 (has links)
Los ambientes costeros se caracterizan por la complejidad de los procesos e interacciones que allí se desarrollan. A esto se suman los efectos que la población ejerce sobre estos espacios naturales. El objetivo general de la investigación es efectuar un estudio sobre los fenómenos meteorológicos que afectan la geomorfología de la costa y el confort climático del balneario Monte Hermoso. Entre los fenómenos meteorológicos estudiados, se encuentran los relacionados a la variación de los diferentes elementos del clima, las tormentas, las brisas de mar, los vientos fuertes, etc. Del análisis de datos meteoroló-gicos, durante el periodo 2008-2011, resultó que la tempera-tura media del balneario fue de 15,2 C. Se observaron varia-ciones interanuales de la temperatura con un aumento entre 2008 y 2009 (0,6 C) y un descenso entre 2009 y 2010 (-1,4 C). El área de estudio presentó una humedad relativa media del 63 %. Los vientos registraron una velocidad promedio de 5 m s-1 y predominaron de los sectores N, NNW y WNW. Las mayores precipitaciones se produjeron en el año 2010, mien-tras que 2008 se caracterizó por la escasez de las mismas. Los máximos valores de presión atmosférica se registraron en invierno y los bajos en verano. Los estudios de brisas de mar evidenciaron su concentración en el verano. Las mismas pre-dominaron del SE con una velocidad media de 4,2 m s-1. Los estudios sobre isla de calor indicaron que el balneario presen-tó significativas variaciones térmicas diarias y estacionales. Las intensidades de las islas de calor oscilaron entre los 2 y 3 C. La aplicación de diagramas y diversos índices bioclimáticos permitieron identificar las situaciones de desconfort climático en Monte Hermoso. Durante los días más cálidos la población experimentó hasta 14 horas de desconfort (período estival 2007-2008). A partir de la utilización de índices de confort (período 2008-2011) se determinó que los meses de enero y febrero son los que registraron la mayor cantidad de días con desconfort. El mes de marzo se perfila como óptimo para el desarrollo de actividades recreativas y de esparcimiento. Se evidenció que las tormentas provocaron cambios significativos en la morfología de playa y en el volumen de sedimento. Los análisis de datos de perfiles de playa a través de componen-tes principales permitieron observar las variaciones en el espacio y el tiempo. Los sectores de playa bajo influencia urbana son los más afectados (por ejemplo, el sector de Faro Recalada). Se identificaron distintos usos del suelo en el balneario. La minería extractiva, la agricultura y la presencia de una reserva presentaron las mayores incompatibilidades. Se observó que existe legislación municipal que regula algunos de estos usos, pero no todos. Los resultados obtenidos en esta investigación contribuyen a la elaboración de un plan de manejo costero que favorezca un ordenamiento territorial sostenible de este balneario que se encuentra en constante crecimiento. / Coastal environments are characterized by the complexity of their processes and interactions. The populations produce different effects over these natural spaces. The general objective of this investigation is to study the meteorological phenomena that affect the geomorphology of the beaches and the thermal comfort of the coastal city of Monte Her-moso, an important resort area of the South of the Buenos Aires province. Within the typical studied meteorological phe-nomena not only the main parameters of the climate were analyzed but storms, breezes, strong winds, etc. The analysis of meteorological data, during 2008-2011, showed that the mean temperature of the city was of 15.2 C. Interannual variations of the temperature were observed with a tempera-ture increase between 2008 and 2009 (0.6 C) and a decrease between 2009 and 2010 (-1.4 C). The study area presented 63 % of mean relative humidity. The winds registered a mean velocity of 5 m s-1 and they were predominant from N, NNW and WNW. During the study period only in the year 2010 were observed some precipitations. The maximum values of atmos-pheric pressure were registered in winter and the minimum values in summer. The study of sea breezes showed a concen-tration of them in summer. The sea breezes from SE were predominant, with a mean velocity of 4.2 m s-1. The studies of urban heat island indicated that this coastal city had daily and seasonal significant thermal variations. The heat island intensity had values between 2 and 3 C. The application of diagrams and different indexes allowed identifying the time of climatic discomfort in Monte Hermoso. During warm days the population experimented up to 14 hours of discomfort (2007-2008 summer periods). The use of different comfort indexes (2008-2011 periods) determined that January and February were the months that registered the major quantity of discom-fortable days. March is the ideal month for the development of recreational and leisure activities. Storms produced signi-ficant changes in the morphology of the beach and sediment volume. The analysis of beach profile data through Principal Components Analyses showed spatial and temporal variations. Urbanized sectors are the most affected (p.e., sector of Faro Recalada). Different uses of the soil were identified in this coastal city. The extractive mining, agriculture and a pro-tected area showed the major incompatibility with other uses like fishing and sports and recreation. It was observed that exist a local legislation that controls some of these uses. The results of this investigation contribute to the necessary background for the elaboration of a coastal management plan to prevent future damages of the coast knowing the continuous increase of touristic activities at Monte Hermoso.
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Variabilidad espacial de temperaturas nocturnas sobre la cordillera de Nahuelbuta, zona centro sur de Chile

González Moreira, Sergio Luis January 2015 (has links)
Magíster en Meteorología y Climatología / La temperatura en terrenos complejos está controlada por elementos fisiográficos y por flujos que modifican los balances locales de energía, generando fuertes contrastes de temperatura. En esta investigación se analizó un contraste de temperatura entre estaciones ubicadas a similar altitud y un contraste entre laderas, observados sobre la cordillera de Nahuelbuta, centro-sur de Chile. Para esto, se utilizaron datos de temperatura registrados por la red de estaciones AFEX, imágenes MODIS y reanálisis. Además se modelaron las condiciones de mesoescala con el modelo WRF. Los resultados indican que WRF no captura totalmente la diferencia de temperatura entre estaciones ubicadas a similar altitud, pero sí el contraste de temperatura entre el sector sur y norte de la cordillera. Este contraste se originaría por la actividad ondulatoria, resultado de la interacción entre el viento sureste y la montaña. Esta onda está asociada a subsidencia, que sumado al contraste térmico tierra-mar, produce una diferencia de temperatura del aire entre el sector norte, más cálido y el sector sur, más frío. Esta diferencia de temperatura en altura se manifiesta en superficie por el flujo de calor desde estas capas superiores, que se ve favorecido por una intensificación del viento producido por la actividad ondulatoria.
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Influencia de la variabilidad climática en la modelación estadística de extremos hidrológicos en el Valle Alto del río Cauca, Colombia

Sedano Cruz, Ruth Karime 06 November 2017 (has links)
Climatic variability associated to the ENSO has profound socio-economic impact on the northwestern of South America. In Colombia, the ENSO warm phase, El Niño, decreases precipitation, is associated with droughts and low river flows. In contrast, the cold phase of the ENSO, La Niña, generates the opposite side effect including water overflowing emergencies at the local and the regional scale. In the country every 2 or 4 years, floods can directly affect over 500,000 people. In contrast to the large water availability (more than 5000 m3 per capita) also have been observed 12 severe droughts in the last five decades. These two hydro-meteorological events can be examined using the statistical modeling of Frequency Analysis to prognostic the behavior of a hydrologic variable beyond the known record period. The resulting model serve to the sizing of hydraulic structures, further implemented as firewall against the change-effect of extreme hydrologic events. Often Hydrological Statistics are based on the hypothesis that the data time series are stationary. However, climatic variability and human induced changes on natural resources can also affect the behavior in time-based hydrologic variables. Here this research-work implements non-stationary statistical modeling to improve our understanding of flooding¿s risk as well as the risk associated to droughts in Colombia. This work aims to analyze the non-stationarity estimates of extreme hydrologic indices, and further make detailed comparisons among different non-stationary models. The study site is the Cauca River high basin known as Valle Alto. This inter-Andean river basin has been shown strongly influenced by ENSO and it is interesting research case due the fact that the waterflow regime has been altered by a reservoir located headwaters of the basin. This system has a spatially distributed hydrological dataset for the period 1965-2015. After the stationarity hypothesis was tested, I examined a cross-correlation analyses between the reservoir storages and flooding events. Considering the changes in ratio of regulated basin areas, I propose to use two indices to describe the reservoir influence on the water system: the average runoff and the changes in the antecedent stored volume in the reservoir. Furthermore, the climatic variability was explicitly parameterized in the model using the Oceanic Niño Index, the multivariate ENSO index, the Pacific Decadal Oscillation, El Niño Modoki Index, the South Oscillation Index, the anomaly of Pacific Sea Surface Temperature in the Niño 3 region, and the index of superficial jet stream to the western of Colombia. All the covariates allow to incorporated patterns to a group of distribution functions through gamlss additive models. The models suggest a better fit to both climate and human-induced changes in the hydrologic regimes. I found that the average runoff is an informative index but, incorporate the reservoir changes is better to describe the dependency of the hydrologic variables on the reservoir. Here, the non-stationary models provide evidence of the hydrologic risk of: flood through increases in both frequency and duration during la Niña events and intensification of hydrologic drought when low-level water in the reservoir and El Niño Events occur simultaneously. This risk cannot to be controlled by the actual operation rules at the reservoir, and constitute a significant challenge for water management of the whole Cauca river basin. The findings as well as the methods have significant meaning for current hydric resources management and the integrated hydrological risk management of an inter-Andean valley that house over 4.6 million people in the Valle del Cauca, Colombia. / La variabilidad climática asociada a ENSO tiene un profundo impacto ambiental y socioeconómico en Colombia. Aunque el país dispone de más de 5000 m3 de agua por habitante, El Niño disminuye la precipitación y los caudales en los ríos, provocando 12 sequías severas en las últimas cinco décadas. La Niña, genera el efecto opuesto con emergencias por inundaciones y deslizamientos de tierra que pueden afectar a más de 500.000 personas con una frecuencia de 2 a 4 años. El dimensionamiento de estructuras hidráulicas se apoya en la modelación estadística de Análisis de Frecuencias que permite pronosticar el comportamiento de una variable hidrológica más allá del período de registro conocido, basándose en la hipótesis de que los datos son estacionarios. Sin embargo, la variabilidad climática y los cambios inducidos por el ser humano en los recursos naturales pueden provocar tendencias y alteraciones en el comportamiento de las variables hidrológicas en el tiempo, dejando de lado el supuesto de estacionariedad. Este trabajo tiene como objetivo detectar y caracterizar la variabilidad de los eventos extremos del río Cauca por efecto de las variaciones climatológicas y antrópicas, a través de la modelación estadística no estacionaria, para mejorar nuestra comprensión sobre el riesgo de inundaciones y sequías en Colombia. El área de estudio es la cuenca alta del río Cauca conocida como Valle Alto, localizada en una región interandina de interés para la investigación por la alteración en el régimen hidrológico asociada a la operación de un embalse y a la influencia de ENSO. El caso posee datos hidrológicos distribuidos espacialmente para el período 1965-2015. Las variables de extremos anuales son los caudales diarios máximos, los caudales mensuales mínimos, la duración de las crecidas y de los estiajes de cuatro estaciones hidrométricas. Las variables explicativas son siete índices de variabilidad climática de baja frecuencia, la probabilidad de ocurrencia de las fases de ENSO y dos índices de embalse. Se evalúan seis funciones de distribución de probabilidad acumulada para series con asimetría positiva, en los modelos aditivos generalizados de localización, escala y forma. La metodología considera: analizar la estacionariedad; estudiar la correlación entre el embalse y los caudales; evaluar la teleconexión entre los índices climáticos; y comparar modelos no estacionarios. Los resultados muestran que usar el volumen de almacenamiento de agua en el índice de embalse permite representar la alteración antrópica del régimen hidrológico. Además, los mejores modelos no estacionarios emplean simultáneamente covariables climáticas y antrópicas. Los modelos de covariables indican que durante las fases de ENSO, los caudales estimados para una rara probabilidad de excedencia pueden ser diferentes a los obtenidos en el Análisis de Frecuencias estacionario. Se concluye que el riesgo de inundaciones en la estación hidrométrica Juanchito se debe al aumento en la precipitación y en el escurrimiento medio en áreas de la cuenca no reguladas por el embalse, y al efecto de La Niña. Por tal razón el reservorio no logra amortiguar los caudales de crecida. Sin embargo, los incrementos en los caudales mínimos anuales dependen significativamente de la presa, pero se prevé la intensificación de la sequía hidrológica a valores no deseados, cuando ocurren simultáneamente, niveles bajos de almacenamiento en el embalse y eventos El Niño. De tal forma que las reglas actuales de operación del embalse no logran controlar el riesgo de inundaciones y sequías, esto constituye un desafío real para el manejo del agua en toda la cuenca del río Cauca. Los hallazgos, así como los métodos propuestos, son de interés para la gestión de los recursos hídricos y del riesgo hidrológico de un valle interandino que alberga a más de 4.6 millones personas. / La variabilitat climática associada a ENSO té un profunt impacte soci-económic en el noroest de Sudamèrica. En Colombia la fase càlida d'ENSO, ''El Niño'', disminuix la precipitació, s'associa en sequies i cabals baixos en els rius. En contrast, la fase freda de l'ENSO, ''La Niña'', genera l'efecte contrari en emergències per desbordament d'aigua a escala local i regional. Al païs cada 2 o 4 anys, les inundacions poden afectar directament a més de 500.000 persones. En contrast amb la gran disponibilitat d'aigua (més de 5000 M3 per capita) també s'han observat 12 sequies severes en les últimes cinc decades. Aquestos dos events hidro- meteorològics poden ser examinats utilisant la modelació estadistica d' Anàlisis de Freqüències per a pronosticar el comportament d'una variable hidrològica més allà del periodo de registre conegut. El model resultant servix per al dimensionamient d'estructures hidràuliques de protecció front a l'efecte d'events hidrològics extrems. L'Estadistica Hidrològica es basa en hipòtesis que una serie temporal es estacionària. No obstant, la variabilitat climática i els canvis induits pel ser humà en els recursos naturals també poden afectar el comportament de les variables hidrològiques en el temps. Aquest treball d'investigació implementa models estadistics no estacionaris per a millorar la nostra comprensió del risc d'inundacions i sequies en Colombia. El treball té com objectiu analisar la no ESTACIONARIEDAD en els valors estimats d'índexs d'extrems hidrològics, i realisar comparacions detallades entre diferents models no estacionaris. El cas d'estudi és la conca alta del riu Cauca coneguda com Vall Alta. Esta conca fluvial interandina es fortament afectada per ENSO i és un cas d'investigació interessant degut a que el règim hidrològic ha segut alterat per un embassament ubicat en la capçal de la conca. El cas posseix senyes hidrològiques distribuides espacialment per al periodo 1965-2015. Després de que l'Hipòtesis d'ESTACIONARIEDAD fòra provada, s'analisa la correlacio creuada entre el volum almagasenat en l'embassament i cabals extrems. Considerant els canvis la taxa d' àrea compassada en la conca, proponc utilisar dos índexs per a descriure l'influència de l'embassament en el règim hidrològic: un en funció de l'escorriment mig i altre usant els canvis en el volum almagasenat en el reservori. Ademés, la variabilitat climàtica va ser amb paràmetros adequats en el model empleat: l'Índex Oceànic El Niño, l'Índex Multivariat ENSO, l'Oscilació Decadal del Pacífic, l'Índex El Niño MODOKI, l'Índex d'Oscilació del Sur, l'anomalia de la Temperatura Superficial de l'Oceà Pacífic en la regió de Niño 3, i l'Índex del Corrent en Chorro de l'Occident de Colombia. Totes les covariables permeten aplicar patrons de canvi significatius en diferents funcions de distribució a través dels models aditius GAMLSS. Els resultats dels models sugerixen un millor ajust tant al clima com als canvis induits pel ser humà en el règim hidrològic. S'identifica que l'escorriment mig es un índex informatiu, pero utilisar els canvis en el volum almagasenat es millor per a descriure la dependència entre l'embassament i les variables hidrològiques. Els models no estacionaris presenten evidencies del risc per: aument en la freqüència i duració dels events de La Niña, adicionalment, intensificació de la sequia hidrològica, quan ocorren simultaneament, nivells baixos d'almagasenament en l'embassament i events El Niño. Dit risc no conseguix ser controlat per les regles actuals d'operació en l'embassament i constituixen un desafiament significatiu per al maneig de l'aigua en tota la conca del riu CAUCA. Les troballes, aixina com els métodos proposts, son d'interés per a la gestió actual dels recursos hídrics i la gestió integrada del risc hidrològic d'una vall internada que alberga a més de 4.600.000 persones en la Vall del CAUCA, Colombia. / Sedano Cruz, RK. (2017). Influencia de la variabilidad climática en la modelación estadística de extremos hidrológicos en el Valle Alto del río Cauca, Colombia [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90579 / TESIS
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Estudio integrado ambiental de la plataforma continental interior y media de la zona de El Rincón, Argentina

Delgado, Ana Laura 18 October 2013 (has links)
La plataforma interior del Sur de la provincia de Buenos Aires (El Rincón) es un ambiente altamente variable, escasamente conocido y de gran importancia para la región. En la presente investigación se realiza por primera vez un estudio integral del área relacionando la variabilidad climática, las características espacio-temporales de la hidrografía de la plataforma interior y sus implicancias en la vida marina y consecuentemente en la pesca como actividad económica regional. A partir del análisis de la variabilidad de las precipitaciones, balances hídricos y caudales de los principales ríos del área de estudio con relación al ENSO, se concluyó que el Niño 2002-2003 generó un período húmedo en el área de estudio. A su vez, la Niña 2007-2008 generó una fuerte sequia en esos años y mitad de 2009. El evento Niña 2007-2008 tuvo un gran impacto en la hidrografía costera del área de estudio por la disminución en las precipitaciones y en el monto total de las descargas de ríos que aportan agua dulce, nutrientes y sedimentos. La altura del oleaje de la zona costera de Monte Hermoso y Pehuén Co oscila entre 0,25 y 1 m, con períodos menores a 8 segundos. Alturas mayores a 2 m y períodos mayores a 12 segundos tienen sólo el 1 % de probabilidad de ocurrir. Estos resultados son directamente aplicables a la deriva litoral de la zona de estudio y al transporte de sedimentos. La temperatura superficial del mar osciló entre 6 °C a mediados de invierno y 23 °C en verano. La salinidad del mar es muy alta (entre ~34 y 36) como también la turbidez (entre 20 y 100 NTU). Se demostró entonces la gran influencia del estuario de Bahía Blanca en la hidrografía de la zona costera de Pehuén Co y Monte Hermoso. Se utilizaron imágenes satelitales Aqua MODIS (1 km) como herramienta para obtener datos físicos y biológicos de la zona del Rincón. Se realizó la validación del producto temperatura superficial del mar en la zona de El Rincón con datos in situ y se obtuvieron resultados precisos. Por otro lado, se determinaron las propiedades ópticas inherentes aph, bbp y adg (absorción por fitoplancton, retrodispersión por material particulado y absorción por material detrítico) como proxy de las características físico-biológicas del agua y la clorofila-a a la vez que se analizó la variabilidad inter-anual y estacional de las mismas en el período 2002-2010. El análisis de las series de tiempo demostró que la variabilidad temporal de los parámetros estuvo dominada por la señal estacional. En la zona costera aph y bbp presentaron una tendencia positiva y una fuerte variabilidad inter-anual. Finalmente, se relacionó los desembarques totales anuales de pesca en el puerto de Bahía Blanca con la variabilidad interanual de los parámetros físico-biológicos oceanográficos y atmosféricos. Se demostró que las fluctuaciones climáticas evidenciadas en el presente estudio a partir de las precipitaciones y caudales, generan cambios en la composición física del agua alterando en principio la base de la cadena trófica marina (fitoplancton) y directa o indirectamente al zooplancton y las comunidades pelágicas. / The inner shelf of the South of the Buenos Aires Province (El Rincón) is a highly variable environment, which is very important for the natural resources of the area and it remains unknown. In the present work a comprehensive study of the relationship between the climate variability, the spatial and temporal physical characteristics of the inner shelf and the impacts on the marine biology is presented for the very first time. The climate variability was analyzed by the oscillation of the precipitations, the water balances and discharge of the main rivers. It was conclude that the Niño event (2002-2003) produced a wet period in the area. On contrary, the Niña event (2007-2008) was responsible of a strong drought which continued until mid 2009. La Niña event had a major impact on the coastal hydrography of the study area because of the diminution of the precipitations and the discharge of the rivers, which provide fresh water, nutrients and sediments to the system. Most of significant wave heights of the coastal zone of Monte Hermoso and Pehuén Co ranged between 0,25 and 1 m, related to significant periods of less than 8 seconds. Wave heights of more than 2 m and periods longer than 12 seconds had only 1 % chance of occurring. These results are important to explain the littoral drift and sediment transport of the study area. Sea surface temperature oscillated between 6 °C in winter and 23 °C in summer. High values of salinity and turbidity were registered (~34 – 36, 20 – 100 NTU, respectively). The physical characteristics of the coastal hydrography of Monte Hermoso and Pehuén Co are clearly driven by the influence of the Bahia Blanca estuary plume on the study area. MODIS Aqua satellite imagery was used as a tool to obtain physical and biological data of El Rincón zone. The validation of Sea Surface Temperature product was done with in situ dataset obtaining accurate results. In addition, the inherent optical properties (IOPs) aph, bbp and adg (absorption by phytoplankton, backscattering by particulate matter, absorption by colored dissolved organic matter) and chlorophyll-a were used as a proxy to determine the spatial and temporal distribution of the physical and biological characteristics of the sea between 2002-2010. The time series analysis demonstrated that the temporal variability of the parameters was mainly produced by the seasonal signal. In the coastal zone, aph and bbp had positive tendency and a high inter annual variability. Finally, annual fish landings in the Bahía Blanca port were related to inter annual variability of the physical-biological oceanographic and atmospheric parameters. The climate fluctuations (precipitations and discharge of the rivers) produce changes in the physical composition of the water, altering the sea food web (phytoplankton) and the zooplankton and pelagic communities.
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Variabilidad climática de la región pampeana y su efecto sobre las lagunas de la región

Aliaga, Vanina Solange 26 March 2018 (has links)
En la presente tesis se realizó un estudio en toda la Región Pampeana, Argentina, con el objetivo de zonificar su extensa superficie según sus características climáticas permitiendo conocer la variabilidad climática y su relación con las características espacio-temporales de las lagunas superficiales. Inicialmente se realizó una clasificación del clima en la Región Pampeana durante el período 1960-2010. Este análisis se basó en series mensuales de distintos parámetros meteorológicos, así como de altitud media. Se realizaron tres clasificaciones climáticas para toda la región. En primer lugar con la precipitación, en la cual se obtuvieron seis subregiones definidas. Luego se realizó una clasificación considerando la precipitación y la temperatura del aire, de las cuales se obtuvieron siete áreas climáticas homogéneas. La tercera regionalización consideró estos dos últimos parámetros más la velocidad del viento, humedad relativa y altitud. En este caso se obtuvieron ocho subregiones, las cuales modificaron las obtenidas en el primer análisis. Posteriormente se estudió la variabilidad climática de 50 años de datos con el objeto de describirla en las ocho subregiones obtenidas en la tercera clasificación. Con respecto a la precipitación se observa una tendencia positiva en la mayoría de las subregiones, las anomalías positivas son más grandes que las negativas, además las positivas disminuyen hacia el Sur de la Región Pampeana. En general, los eventos secos fueron más frecuentes en la región centro-Norte, en el Noreste de Buenos Aires y en el Sureste de las provincias de La Pampa. Por otro lado, los eventos húmedos fueron más frecuentes en las subregiones suroccidental y Noreste de la provincia de Buenos Aires y en la zona centro-Norte de la Pampa. En ambos casos, la intensidad y la duración del evento tuvieron una relación inversa, es decir, cuando el evento fue de corta duración, fue más intensa de acuerdo con Índice Estandarizado de Precipitación. En relación a los eventos ENSO se observaron distintas respuestas entre las subregiones. En cuanto a la temperatura del aire se observa una leve tendencia positiva del aumento de la temperatura media durante el período de estudio. En cuanto a las anomalías, entre las subregiones se observan mayores coincidencias en las negativas que en las positivas. A diferencia de la precipitación y la temperatura del aire, la humedad no mostro tendencias positivas en ningún grupo, incluso se observa cierta inclinación a una disminución de la humedad media algunas subregiones. La velocidad media del viento en la Región Pampeana no representa las diferentes intensidades medias. Considerando sobre todo, que las subregiones de mayor y menor velocidades medias son contiguas, con una velocidad media de 12 y 21 km/h respectivamente. La dirección del viento también es variable. En el norte de la Región Pampeana las mayores frecuencias en dirección Este, Noreste y Sudeste. Mientras que en el centro no hay una dirección predominante. Hacia el Oeste y Sur se observó un dominio de viento Norte y Noreste. A partir de estas determinaciones se evaluó la variabilidad espacio temporal de las lagunas ante eventos de diversa pluviometría. Para ello se realizó un estudio multi-anual durante el período 2002-2003, 2006 y 2008-2009 mediante el uso de imágenes satelitales Landsat TM de cada subregión climática pampeana. Se obtuvieron el número de cuerpo de área y superficie de agua en cada área estudiada durante períodos secos, húmedos y normales. Además se clasificaron las lagunas según su superficie. Se observó una clara relación entre la variabilidad de las precipitaciones y la variación espacio temporal de las lagunas, sin embargo, en algunas subregiones fue más notable que en otras. En todas las subregiones identificadas se observaron respuestas a los eventos húmedos y secos, pero esta variación no es el único factor generador de los cambios observados en las lagunas. Otros agentes además de la variabilidad climática acentúan o mitigan los cambios en la hidrología superficial. Se observó que los efectos de los períodos húmedos son de mayor intensidad, la cual puede contabilizarse en el número de lagunas y su superficie total. Sus extensiones y disposiciones espacio temporal están ligados al origen de las lagunas, su topografía, hidrología y geomorfología actual. Esto muestra la riqueza en cuanto a la heterogeneidad de la Región Pampeana en muchos aspectos que deben ser considerados en estudios regionales. / In the present thesis, a study was carried out in the whole Pampean Region, Argentina, with the objective of zoning its extensive surface according to its climatic characteristics allowing to know the climatic variability and its relation with the spatiotemporal characteristics of the surface lagoons. Initially, a climate classification was carried out in the Pampean Region during the 1960-2010 period. This analysis was based on monthly series of different meteorological parameters, as well as average altitude. Three climatic classifications were made for the entire region. First with precipitation, in which six defined subregions were obtained. Then a classification was made considering the precipitation and the air temperature, of which seven homogeneous climatic areas were obtained. The third regionalization considered these last two parameters with the addition of wind speed, relative humidity and altitude. In this case, eight subregions were obtained, which modified those obtained in the first analysis. Subsequently, the climatic variability of 50 years of data was studied in order to describe it in the eight subregions obtained in the third classification. With regard to precipitation, a positive trend is observed in most of the subregions, positive anomalies are larger than negative ones, and positive ones decrease towards the South of the Pampean Region. In general, dry events were more frequent in the central-northern region, in the northeast of Buenos Aires and in the southeast of the provinces of La Pampa. On the other hand, wet events were more frequent in the southwestern and northeastern subregions of the province of Buenos Aires and in the central-northern zone of the Pampa. In both cases, the intensity and duration of the event had an inverse relationship, that is, when the event was of short duration, it was more intense according to the Standardized Precipitation Index. In relation to the ENSO events, different responses were observed among the subregions. As for air temperature, a slight positive trend of the increase in mean temperature during the study period is observed. The anomalies among the subregions, there are more coincidences in the negative ones than in the positive ones. Unlike precipitation and air temperature, humidity did not show positive trends in any group, even a certain inclination to a decrease in average humidity is observed in some subregions. The average wind speed in the Pampean Region does not represent the different average intensities. Considering above all, that the subregions of higher and lower average speeds are contiguous, with an average speed of 12 and 21 km / h, respectively. The wind direction is also variable. In the north of the Pampean Region, the highest frequencies are east, northeast and southeast. While in the center there is no predominant direction. Towards the West and South there was a North and Northeast wind domain. Based on these determinations, the temporal space variability of the shallow lakes was evaluated in the presence of different rainfall events. A multi-annual study was carried out during the period 2002-2003, 2006 and 2008-2009 through the use of Landsat TM satellite images from each Pampean climatic subregion. The number of lakes and surface of the water in each studied area were obtained during dry, humid and normal periods. In addition, the lakes were classified according to their surface. There was a clear relationship between the variability of rainfall and the spatiotemporal variation of the lakes, however, in some subregions it was more noticeable than in others. In all the identified subregions, responses to wet and dry events were observed, but this variation is not the only factor generating the changes observed in the lakes. Other agents besides climatic variability accentuate or mitigate changes in surface hydrology. It was observed that the effects of wet periods are of greater intensity, which can be accounted for in the number of lakes and their total surface area. Its extensions and temporary space arrangements are linked to the origin of the lakes, their topography, hydrology and current geomorphology. This shows the wealth in terms of the heterogeneity of the Pampean Region in many aspects that should be considered in regional studies.
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Estudio integral de los recursos hídricos y las coberturas del suelo de la cuenca media y baja del Río Sauce Grande (Argentina)

Brendel, Andrea Soledad 16 March 2020 (has links)
Las cuencas hidrográficas son sistemas que presentan una estrecha relación entre los factores naturales tales como la geomorfología, el clima, el suelo, el agua, la vegetación y los factores antrópicos como las actividades agrícolas. Los objetivos generales de la presente tesis fueron evaluar el efecto de la variabilidad pluviométrica sobre los principales recursos hídricos de la cuenca del río Sauce Grande (SW de la provincia de Buenos Aires), como así también analizar el comportamiento espacio-temporal de los parámetros limnológicos en su cuenca. Además, se propuso estudiar la dinámica del caudal del río Sauce Grande y la circulación atmosférica local de la laguna homónima, determinar su origen y los efectos del ingreso de la brisa de mar sobre este cuerpo de agua. Inicialmente, se analizaron las anomalías de las principales variables meteorológicas, utilizando una extensa serie de tiempo (1960-2017) de tres estaciones meteorológicas ubicadas en el norte, centro y sur del área de influencia de la cuenca. Los resultados indicaron que la temperatura aumentó (+0,5 °C en el norte y + 0,8 °C, en el sur), mientras que la velocidad del viento disminuyó (-1 km/h en el sur y -3,3 km/h en el norte). La tendencia de la precipitación fue espacialmente heterogénea dado que aumentó en el norte y sur (+42 mm y +16 mm, respectivamente) y disminuyó en el centro (-6 mm). Este parámetro, se estudió en función de la variación espacio-temporal de la cobertura de agua de los dos principales recursos hídricos de la cuenca del río Sauce Grande: el dique Paso de Las Piedras (DPP) y la laguna Sauce Grande (LSG) durante el período 1987-2017. Los resultados arrojaron que el área cubierta por agua y la precipitación poseen una asociación lineal positiva, alta y estadísticamente significativa. La variación areal de la LSG estuvo explicada por la precipitación en un 67 %, mientras que la del DPP en un 55 %. Ambos presentaron los mismos períodos de incremento (2001 a 2005 y 2014 a 2017) y reducción de su área (2007 a 2013) relacionados al monto anual de precipitación. Los parámetros morfométricos que presentaron mayor variación con respecto a la precipitación fueron el área, el perímetro y la longitud máxima total. El caudal del río Sauce Grande, medido en alta frecuencia, fluctuó en función de la variabilidad pluviométrica. Durante el período analizado (noviembre 2016-marzo de 2018) el río presentó tres crecidas. La más importante ocurrió en septiembre de 2017 con un caudal máximo de 34,8 m3 s-1 en el sector más cercano a la descarga del rio en el Océano Atlántico y de 4,1 m3 s-1 antes de su ingreso a la laguna. Este valor fue generado por precipitaciones diarias entre 60 y 80 mm. El tiempo máximo de escurrimiento directo fue 12 días y fue mayor en el sector más cercano a la desembocadura del río en el Océano Atlántico, dado la escasa pendiente del terreno. Las áreas inundables ante un evento de precipitación intenso se ubicaron en la barrera Medanosa Austral y en los sectores cercanos al ingreso del río en la laguna homónima. Esta laguna también fue monitoreada con sensores de alta frecuencia (septiembre de 2016-marzo de 2018). Los resultados permitieron caracterizar la dinámica de las variables medidas en un período de mayor profundidad de la laguna y compararlos con un estudio previo realizado durante un período de sequía (febrero de 2011-enero de 2012). En esta tesis, además de aumentar el nivel del agua en relación con un período húmedo, se registró un aumento de la temperatura del agua y del aire, como así también, una disminución de la conductividad eléctrica y la velocidad del viento. La Trasformada Rápida de Fourier mostró diferentes intensidades de la señal en las distintas variables, principalmente representadas por los ciclos anuales, mensuales y estacionales, diarios y semidiurno. Sin embargo, la temperatura del agua y del aire y la velocidad del viento mostraron ciclos de energía en 4 y 8 h. Estos resultados determinaron la existencia de una circulación atmosférica local sobre la laguna de origen geomorfológico. La misma se caracterizó por un aumento significativo de la velocidad del viento en las horas de mayor radiación solar producto del desigual calentamiento, que fue analizado a partir del procesamiento de imágenes satelitales Landsat, entre la laguna y el médano que la limita al sur. Esta circulación se encontró sólo cuando en la región se localizan centros de alta presión, cielo despejado y viento regional mínimo. Además, se comprobó que los eventos de brisa marina ocurridos en la costa de Monte Hermoso (ubicada a 6 km de la laguna) ingresan a la laguna aproximadamente 2 h más tarde, modifican la velocidad y dirección del viento y disminuye la temperatura del aire producto del viento con componente sur. Teniendo en cuenta los parámetros limnológicos medidos de manera estacional (abril-diciembre de 2016), la cuenca media y baja del río Sauce Grande presenta tres unidades espaciales: i) el río Sauce Grande antes de su ingreso en la laguna homónima, ii) el arroyo Las Cortaderas y iii) el arroyo Las Mostazas, la laguna y el sitio más cercano a la descarga del río en el Océano Atlántico. En general, las variables presentaron una marcada variación espacio-temporal. La CE fue mayor en la laguna y en el sitio más cercano a la descarga del río en el Océano Atlántico, dado que son los sectores de menor altura por lo que se genera la acumulación las sales provenientes de toda la cuenca. El arroyo Las Mostazas presentó valores altos de estas variables producto de su cercanía a la ciudad de Coronel Dorrego. El seston y la MOP también se incrementaron a medida que el río se encuentra más cercano a su desembocadura en la laguna y fue registrado en el otoño, en coincidencia con elevadas precipitaciones. El arroyo Las Cortaderas y la laguna presentaron los máximos valores medios de seston y MOP. Su concentración fue mayor durante el verano, probablemente por las altas concentraciones de fitoplancton. El valor medio de seston de la laguna fue ampliamente inferior al registrado en un estudio previo sobre el cuerpo de agua durante un período de extrema sequía (septiembre de 2008-diciembre de 2010), mientras que el encontrado en esta tesis fue durante un período húmedo. Por lo tanto, el seston es altamente fluctuante con respecto al nivel de agua de la laguna. El valor medio de oxígeno disuelto permitió clasificar a todos los ambientes analizados como moderadamente ricos en oxígeno y se correlacionó negativamente con la temperatura del agua. Su valor fue aceptable para la gran mayoría de los organismos acuáticos y especies de peces. El NT y el PT, fueron los más variables temporalmente y el NT se registró en mayor proporción. Ambos presentaron su máximo en invierno y elevadas concentraciones en primavera. Esta situación se relaciona con que, durante estos períodos, se aplican fertilizantes en la siembra (junio-julio) y maduración (septiembre-octubre) del cultivo de trigo, el principal de la cuenca. Estas prácticas, en conjunto con el escurrimiento superficial de la cuenca, generaría el incremento de los nutrientes durante estos dos momentos del año. Se utilizaron diferentes métodos de clasificación de las coberturas del suelo en las tres unidades geomorfológicas de la cuenca. El de mejor precisión en la llanura fue el de Máxima Verosimilitud, mientras que en el médano y en el afloramiento rocoso fue la Distancia de Mahalanobis. En todos los casos, la utilización de seis índices espectrales calculados a partir de imágenes satelitales Landsat mejoró significativamente la discriminación de las coberturas del suelo en comparación con el uso de la reflectividad de las bandas. A partir de la selección del mejor método y conjunto de datos para su determinación, se realizó un análisis multitemporal de las coberturas del suelo durante el período 2000-2016. Las cubiertas de vegetación y particularmente los cultivos, fluctuaron en función de los montos de precipitación. Por ejemplo, durante el año 2014, se encontró la menor área de cultivos de invierno (584 km2) producto del exceso hídrico ocurrido antes de su implantación, mientras que durante ese mismo año los cultivos de verano presentaron su máxima superficie (1144 km2), beneficiados por las óptimas condiciones de humedad de suelo en el momento de siembra. El mapa generado con información in situ no sólo fue útil para conocer la distribución y variación de las coberturas del suelo a lo largo de toda la cuenca, sino que sirvió de base para contrastarlo con el escenario óptimo y definir el nivel de vulnerabilidad eco-ambiental. Se encontró que la cuenca del río Sauce Grande presentó cinco niveles de vulnerabilidad eco-ambiental. El más frecuente fue el bajo (1343,7 km2), seguido del alto (1091,4 km2). La importancia de considerar esta última categoría es que las áreas de pastizales se utilizaron para la implantación de cultivos, por lo que su conservación es fundamental dado la significativa provisión de bienes y servicios ecosistémicos que estos brindan. Los niveles muy alto y medio fueron menos frecuentes, pero las problemáticas que en estos espacios se generan son importantes, dado que los cultivos se realizan sobre áreas inundables, en el primer caso, lo que podría generar graves consecuencias económicas a los productores agropecuarios. En el segundo, el recurso suelo está sobreexplotándose por el incremento de la superficie destina a cultivos. Teniendo en cuenta estos niveles y sus problemáticas asociadas, se diseñaron estrategias que tuvieron como objetivo mejorar la calidad ambiental de la cuenca, considerando la sostenibilidad ambiental, social y económica. / Hydrographic basins are systems related to natural (such as geomorphology, climate, soil, water, vegetation), and anthropic factors (i.e., agricultural activities). The main objectives of this thesis were to evaluate the effect of rainfall variability on the primary water resources of the Sauce Grande river basin (SW of the province of Buenos Aires), as well as to analyze the Spatio-temporal behavior of its limnological parameters. Moreover, the dynamics of the flow of the Sauce Grande river and the local atmospheric circulation were studied. The purpose was to determine its origin and the effects of the sea breeze on this water body. First of all, the meteorological anomalies were analyzed considering the period 1960-2017. This information was obtained from three meteorological stations located in the north, the center, and the south of an influence area of the basin. The results indicated that the temperature increased (+0.5 °C in the north and + 0.8 °C in the south), while the wind speed decreased (-1 km/h in the south and -3,3 km/h in the north). The precipitation trend was spatially heterogeneous since it increased in the north and south (+42 mm and +16 mm, respectively), and decreased in the center (-6 mm). This parameter was studied based on the spatial and temporal variation of the water coverage of the two primary water resources of the Sauce Grande river basin: the Paso de Las Piedras dam and the Sauce Grande shallow lake during the period 1987-2017. The results evidenced that the water coverage and the precipitation have a positive and statistically significant linear agreement. The areal variation of the Sauce Grande shallow lake was explained by precipitation in 67 %, while in the Dique Paso de las Piedras dam in 55 %. The increase and reduction periods presented a relationship with the annual rainfall amount. As a consequence, morphometric parameters ranged widely, observing the most extensive changes in the area, the perimeter, and the maximum length. The discharge of the Sauce Grande River was measured at high-frequency, and it fluctuated according to the rainfall variability. During the period analyzed (November 2016-March 2018), the river presented three events of flood. The most relevant occurred in September of 2017. It was observed a maximum flow of 34.8 m3 s-1 in the sector closest to the Atlantic Ocean and 4.1 m3 s-1 before entering the lake. This value was generated during daily extreme precipitation events, with a total of 60 and 80 mm. The maximum runoff time was 12 days and was longer in the sector closest to the Atlantic Ocean, due to the existence of low slopes. Flood areas were located in the Medanosa Austral barrier and near the entrance of the river in the shallow lake. This lake was also monitored with high-frequency sensors (September 2016-March 2018). The results allowed characterizing the dynamics of the physical and biological variables and comparing them with a previous study carried out during a dry period (February 2011-January 2012). In this thesis, it was observed an increase in water and air temperature, as well as a decrease in electrical conductivity and wind speed. The Fast Fourier Transform showed different signal intensities in the different variables, mainly represented by the annual, monthly, and seasonal, daily, and semidiurnal cycles. However, water and air temperature and wind speed identified cycles in 4 and 8 hours. These results determined the existence of a local atmospheric circulation over the shallow lake with a geomorphological origin. It was characterized by a significant increase in wind speed during maximum solar radiation due to uneven heating. This study was carried out with Landsat satellite image processing. This circulation only appeared with high-pressure, clear skies, and minimum regional wind. Moreover, it was found that sea breeze events that occurred on the coast of Monte Hermoso (located 6 km from the shallow lake) enter into the shallow lake approximately two hours later, modifying the wind speed and direction, decrease the air temperature, and changing the wind direction. On the other hand, the limnological parameters measured seasonally (April-December 2016) in the middle and lower basin of the Sauce Grande River basin. The presented three spatial units: i) the Sauce Grande River before entering the homonymous shallow lake, ii) the Las Cortaderas stream, and iii) Las Mostazas stream, the shallow lake, and the site closest to the river discharge into the Atlantic Ocean. In general, the variables showed a marked spatial and temporal variation. The electrical conductivity was higher in the shallow lake and closed to the Atlantic Ocean discharge due to the lowest heights favor accumulation of salts. Las Mostazas stream presented high values of this variable because of its proximity to Coronel Dorrego city. The seston and the POM increased while the river was closing to its mouth in the shallow lake. Las Cortaderas stream and the lake had the highest average values of seston and POM. Its concentration was higher during the summer, probably due to the high concentrations of phytoplankton. The mean seston value of the shallow lake was widely lower than that recorded in a previous study during a period of extreme drought (September 2008-December 2010), while the one found in this thesis was during a wet period. Therefore, the seston is highly fluctuating concerning the water level of the lake. The mean value of dissolved oxygen allowed all the analyzed environments to be classified as moderately rich in oxygen and was negatively correlated with the water temperature. Its value was acceptable for a vast majority of aquatic organisms and fish species. The NT and the PT were the most temporarily variable, and the NT was recorded in a higher proportion. Both presented their maximum in winter and high concentrations in spring. This situation is related to the fact that, during these periods, fertilizers are applied in the sowing (June-July) and growth (September-October) of the wheat crop, the main one of the basin. These practices would generate an augmentation of the nutrients during these seasons. Different methods of classifying land cover were analyzed in the three geomorphological units of the basin. The one with the best precision in the plain was Maximum Likelihood, while in the dune and the hills were the Mahalanobis Distance. In all cases, the application of six spectral indexes calculated from Landsat satellite images improved the discrimination of the land cover significantly compared to the use of the reflectivity of the bands. From the selection of the best method and data set for its determination, a multitemporal analysis of the land cover during the period 2000-2016 was carried out. The vegetation covers, and particularly crops fluctuated depending on the amounts of precipitation. For example, during 2014, the smallest area of winter crops (584 km2) was found as a result of the excess water that occurred before its implementation, while during that same year the summer crops had their maximum surface area (1144 km2), benefited by the optimal soil moisture conditions at the time of planting. The land cover map generated with information in situ was useful to define the optimal scenario and the level of eco-environmental vulnerability. It was found that the Sauce Grande river basin presented five levels of eco-environmental vulnerability. The most frequent was the low (1343.7 km2), followed by high (1091.4 km2). The importance of considering this last category is that the grassland areas were used for the implantation of crops so that their conservation is crucial due to the significant provision of ecosystem services. Very high and medium levels were less frequent, but the problems generated in these spaces are essential, given that the crops are carried out on flood areas, in the first case, which could generate severe economic consequences for farmers. In the second, the soil is being overexploited due to the increase in the area devoted to crops. Vulnerability levels and their spatial and temporal problems allowed to delimit adaptation strategies aimed at improving the environmental quality, considering a sustainability scenario.
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Riesgo asociado a eventos extremos de precipitación en Mar del Plata : estrategias para una gestión sustentable

Pontrelli Albisetti, Melisa 10 August 2018 (has links)
La localidad de Mar del Plata se encuentra emplazada en la finalización del sistema de Tandilia siendo la ciudad más al sudeste de la República Argentina. Esta característica hace que se encuentre más expuesta que otras urbes a la intensidad de fenómenos climáticos como las Sudestadas y las tormentas. En la presente investigación, se realizó un estudio integral del área sobre la variabilidad climática en el espacio urbano de la ciudad y sus efectos derivados de los eventos extremos de precipitación. El objetivo principal de esta investigación fue estudiar el clima local de Mar del Plata en sus distintas escalas de tiempo para poder evaluar los efectos de la variabilidad del clima como son los extremos de precipitación para luego, identificar las zonas con mayor riesgo a padecer inundaciones. Para el estudio de la variabilidad climática en Mar del Plata se analizaron 45 años de registros meteorológicos diarios. Se aplicaron distintas escalas temporales de análisis: decádica, interanual y estacional con el objetivo de caracterizar el comportamiento temporal de las variables de temperatura del aire, humedad relativa, precipitaciones y velocidad máxima del viento. La temperatura del aire disminuyó 0.2 °C mientras que la velocidad máxima del viento se redujo 7 km/hˉ¹. La humedad relativa presentó períodos más húmedos que secos aunque la tendencia de la misma es negativa para todo el período de estudio. La presión se caracterizó por tener una marcada tendencia positiva. En cuanto al régimen pluviométrico, se encontró que a partir de la década del ’70 las fluctuaciones entre períodos secos y húmedos fueron mayores. El análisis de los elementos del clima y sus tendencias ha demostrado que existe una gran variabilidad climática en la región. La climatología de tormentas fue importante a la hora de determinar los extremos de precipitación, es decir, a aquellos valores que se encuentran fuera de la normalidad climática. Para ello se implementaron medidas de posición no central a partir del método de percentiles. Se establecieron umbrales de precipitación extrema (33.9 mm) y extraordinaria (66.7 mm) donde el análisis de los mismos estableció que los eventos extremos disminuyeron mientras que los extraordinarios aumentaron. Se constató a partir de la consulta de archivos periodísticos de la base de datos DESINVENTAR, que Mar del Plata padece inundaciones severas a partir de 40 mm de precipitación. La combinación de valores superiores al mencionado con anterioridad junto con vientos del cuadrante NE y SE generan los mayores anegamientos y daños materiales. Finalmente, se relacionó cómo los eventos extremos y extraordinarios impactan en el ejido urbano de la ciudad a partir del estudio del riesgo, con el objetivo de proponer estrategias de prevención y mitigación para cada área del ejido urbano las cuales serían efectivas a la hora de elaborar una propuesta de gestión integrada para los eventos extremos de precipitación para la ciudad. En Mar del Plata, el riesgo a inundaciones presentó valores desde muy bajo a moderado especialmente en invierno debido que los extremos son relativamente menores que en el resto de las estaciones del año. Las categorías más altas de riesgo disminuyen desde el centro hacia la periferia, dado principalmente por los bajos valores de vulnerabilidad junto con las zonas más deprimidas y la escasez de obras de infraestructura pluvial. Dada la importancia política, social y económica de la ciudad de Mar del Plata, los resultados de la presente investigación constituyen un aporte valioso para el conocimiento, comprensión, y correcto funcionamiento del clima en el área de estudio. Los resultados obtenidos, así como las propuestas, serían de gran utilidad para las autoridades locales a la hora de diseñar estrategias de adaptación y mitigación a la variabilidad climática. / The city of Mar del Plata is located on the Tandilia system being the most south-eastern city of Argentina. This feature makes it more exposed than other cities to the intensity of climatic phenomena such as ‘Sudestadas’ and storms. This research relied on an integrated study of climate variability in the city and its effects, derived from extreme precipitation events. The objective of this thesis was to study the climate of Mar del Plata based on different time scales in order to evaluate the impacts of extreme events. Once this information was obtained, an identification of the riskiest flood areas was carried out. For the study of climate variability in Mar del Plata, 45 years of daily meteorological records were analysed. Different analysis of time scales were applied: decadic, interannual and seasonal in order to characterize the temporal behavior of air temperature, relative humidity, precipitation and maximum wind speed. Over the 45 years, the air temperature decreased by 0.2 ° C while the maximum wind speed was reduced by 7 km/hˉ¹. The relative humidity showed more humid periods than dry ones, although, the trend was negative for the whole period of study. The pressure was characterized by a marked positive trend. As for the pluviometric regime, it was found that since the 1970s, fluctuations between dry and wet phases were greater. The analysis of climate elements and their trends has shown that there is great climate variability in the region. The study of storms was extremely important and determined that the precipitation values were above the normal range. Furthermore, thresholds of extreme (33.9 mm) and extraordinary (66.7 mm) precipitation were obtained by calculating percentiles. The results showed that the extreme events diminished while the extraordinary ones increased. In addition, these results were supplemented with information from newspapers which clearly showed that Mar del Plata suffers from severe floods above 40 mm of precipitation. The combination between extreme rainfall events and strong winds from the NE and SE increases floods and exacerbates infrastructure damage. Finally, a correlation of how extreme and extraordinary events have impacted on the city was drawn. In Mar del Plata, the risk of floods was very low to moderate in winter because the extremes are less frequent than in the other seasons. The risk to an area increased the further it was from the centre towards the periphery of the city. This is due to lower altitude and the lack of drainage infrastructure.
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Dinámica integral de los recursos hídricos de la cuenca del río Senguer

Scordo, Facundo. 08 August 2018 (has links)
Los cuerpos de agua responden rápidamente a las variaciones en el ambiente y por ello son considerados “centinelas” de la variabilidad climática y el impacto antrópico. Sin embargo, el efecto conjunto de ambos factores sobre los recursos hídricos es difícil de evaluar debido a que, tanto los impactos en los ecosistemas como sus respuestas, se manifiesta en diversas escalas espaciales y temporales. En la Patagonia Argentina se encuentra algunos de los lagos y ríos más voluminosos de toda Sud América. Durante el último siglo, el incremento de las temperaturas y la disminución de las precipitaciones nivales, produjeron recesión de los glaciares de alta montaña y cambios en la hidroclimatología regional. Esto disminuyó la cantidad de los recursos hídricos de la zona y, por lo tanto, su disponibilidad para el aprovechamiento antrópico. A su vez, la Patagonia se está poblando en forma significativa debido a nuevos emprendimientos petroleros, mineros e industriales que demandan los recursos y servicios asociados a ríos y lagos y modifican las condiciones prístinas de los ambientes. En esta tesis doctoral se estudia la dinámica de los lagos y ríos de la cuenca del río Senguer, localizada en el centro de la Patagonia Argentina a diversas escalas espaciales y temporales. Desde la cabecera (en la cordillera de los Andes) hasta la cuenca baja (en el sector oriental de la Patagonia extra-andina) la región presenta diversos gradientes climáticos, geomorfológicos, de cobertura y de usos del suelo y cuerpos de agua distribuidos en distintos sectores de los mismos. El objetivo general de la investigación fue analizar cómo las influencias climáticas y antrópicas afectan los recursos hídricos de la cuenca. Las hipótesis de trabajo plantean que el cambio y la variabilidad climática produjeron alteraciones en la dinámica hidrogeomorfológica de la región que modificaron en forma integral los cuerpos de agua de la cuenca; y que, si bien la variabilidad climática históricamente ha sido el principal factor que afecta a la dinámica de los cuerpos de agua en la cuenca, en los últimos 120 años esos efectos se han acrecentado debido a las actividades humanas realizadas sin el previo desarrollo de un plan de manejo integral de los recursos hídricos. Se cartografió la geomorfología regional a partir de cartas topográficas y geológicas a escalas 1:250.000, del modelo de elevación digital Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), imágenes digitales Landsat (5 TM, 7 ETM+ y 8 OLI) y de información recopilada en viajes de campo. Esto permitió determinar cómo ha sido la dinámica de los cuerpos de agua ante los principales cambios geomorfológicos y climáticos desde el Plioceno a la actualidad. La climatología e hidrografía regional actual se estudió a través del análisis de series de tiempo de diferentes variables como la precipitación, evaporación, temperatura, velocidad e intensidad del viento, caudal y profundidad de los lagos. A su vez, se analizó la evolución interanual de la superficie de los lagos Musters y Colhué Huapí entre 1998- 2015 con el procesamiento de imágenes Landsat. Se plantearon modelos de regresión linear múltiple, de la superficie y profundidad de los lagos Musters y Colhué Huapí. A su vez, se investigó la relación entre el caudal del río Senguer y los principales fenómenos climáticos regionales: la Oscilación Antártica (AAO) y El Niño Oscilación del Sur (ENSO). Se realizaron cuatro campañas de muestreo (otoño, invierno, primavera y verano) entre mayo de 2015 y enero de 2016 con el objetivo de describir las principales características físicas, químicas y biológicas de todos los cuerpos de agua de la cuenca del río Senguer y comprender su dinámica estacional. Por último, se definieron cortes temporales y se realizaron entrevistas semiestructuradas a actores sociales claves de la región para analizar el impacto de las actividades humanas sobre los recursos hídricos. La cuenca del río Senguer presenta rasgos geomorfológicos que demuestran una activa dinámica hidrológica asociada a levantamientos tectónicos cretácicos, paleógenos y neógenos, a los eventos glaciales pleistocenos y al cambio y la variabilidad climática holocena. Durante el Plioceno y hasta el Holoceno la cuenca se encontraba unificada con al del río Chico. Hasta el Pleistoceno Medio, la divisoria de agua en el área de cabeceras se localizaba al O de sus límites actuales. Sin embargo, las morenas de las glaciaciones del Pleistoceno Medio no fueron erosionadas por glaciaciones posteriores y, aún en la actualidad en gran parte del área de cabeceras, dividen las cuencas que drenan hacia el río Senguer de las que fluyen hacia el océano Pacífico. La captura del río Senguer hacia el “Bajo de Sarmiento” y, por ende, el gran aporte de agua a los lagos Musters y Colhué Huapí se produjo durante el Holoceno Temprano. Desde esa época el agua conectó con el río Chico desde el sector SO del lago Colhué Huapí. Las cuencas de los ríos Senguer y Chico se individualizaron recién a mediados de siglo XX, producto de la viabilidad climática y el impacto antrópico que favoreció la formación de geoformas de acumulación eólica que colmataron el flujo de agua desde el lago Colhué Huapí al río Chico. Desde ese momento, la cuenca del río Senguer es endorreica y el río Chico posee un régimen intermitente. En la actualidad, la variabilidad climática, asociada al AAO y el ENOS, impacta a los ríos y lagos generando variaciones en su superficie, volumen, y caudal. El caudal del río Senguer se correlaciona con el fenómeno del AAO en la periodicidad intraanual, anual e interanual y con el ENOS a escala intraanual y anual. El AAO controla mayormente la señal anual de la descarga del río. Sin embargo, ante la sucesión de eventos continuos de eventos Niñas, como los ocurridos entre 1998-2000 y 2010-2012, el caudal disminuye y decrece el área y la profundidad de los lagos. La calidad del agua de los ríos y lagos a lo largo de la cuenca del río Senguer varía espacial y estacionalmente, relacionado con las condiciones climáticas, litológicas y de cobertura y uso del suelo. La concentración de sedimentos en suspensión, conductividad eléctrica y salinidad aumenta a medida que el curso va a travesando los sectores más impactados por el hombre, mientras que el pH se mantiene levemente alcalino a lo largo del año en todos los cuerpos de agua. Los valores de todas esas variables siempre se encuentran dentro de los límites esperados para el desarrollo de la vida acuática y el consumo humano. El oxígeno disuelto durante el verano en el lago Musters alcanza valores cercanos al límite inferior que permite la vida de los salmónidos. La mayor concentración de nutrientes sumado a las elevadas temperaturas de la región extra-andina durante el verano favorecen el desarrollo del fitoplancton en el lago Musters cuya concentración de Cl a es 10 veces más grande que en el lago Fontana. El desarrollo de diversas obras de infraestructura tendientes al manejo del agua junto a la percepción de los tomadores de decisión en cuanto a la prioridad en el uso del recurso hídrico, ha incrementado el impacto natural que sufren los ecosistemas. Esto produjo cambios geomorfológicos de importancia como la individualización de las cuencas de los ríos Senguer y Chico a partir de 1940 y la desecación casi total del lago Colhué Huapí en el año 2016. En conclusión, la problemática de los recursos hídricos de la región está mayormente ligada a la disponibilidad del agua y no a su calidad. En la tesis se propone que la implementación de un plan de manejo de los recursos hídricos permitiría a la sociedad mitigar los impactos de la variabilidad climática y asegurar un flujo de agua que permita el normal desarrollo de las actividades socioeconómicas así como la permanencia de todos los cuerpos de agua de la cuenca del río Senguer. Además, se sugiere el análisis de factibilidad de obras de infraestructura que permitan la acumulación de agua en la cuenca alta, así como el cambio en los sistemas de riego en el “Bajo de Sarmiento”. Finalmente, se considera de gran importancia continuar con los monitoreos de alta resolución temporal de todas las variables climáticas e hidrográficas. / Water bodies respond quickly to changes in the environment and therefore are considered "sentinels" of climate variability and anthropic impact. Unfortunately, the joint effect of these factors on water resources is difficult to assess because both the impacts and the response of ecosystems manifest at different spatial and temporal scales. In Argentine Patagonia, there are some of the largest lakes and rivers of South America. During the last century, the increase in temperatures and the decrease of the snow deposition produced recession of the mountains glaciers and changes in the regional hydrology. Consequently, the water resources in the area decreased and, therefore, its availability for anthropic use. Also, Patagonia is being populated in a significant way due to new oil, mining and industrial ventures that demand the resources and services provided by rivers and lakes and modify the pristine conditions of the environments. In this doctoral thesis the dynamics of the lakes and rivers of the Senguer River basin will be studied at different spatial and temporal scales. The watershed is located in the center of Argentine Patagonia. From the headwaters (in the Andean range) to its end (in the eastern part of extra-Andean Patagonia) the basin presents climatic, geomorphological, land cover, and land use gradients and water bodies distributed across them. The main objective of the research was to analyze how climatic and anthropic influences affect the water resources of the basin. The hypotheses suggest that the climate change and variability produced alterations in the hydrogeomorphological dynamics of the region that modified the water bodies of the watershed integrally; also, although climate variability has historically been the main factor affecting the dynamics of water bodies in the basin, in the last 120 years these effects have increased due to human activities carried out without the prior development of a comprehensive management plan for water resources. The regional geomorphology was mapped using topographic and geological sheets at 1: 250,000 scales, the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) digital elevation model, Landsat digital images (5 TM, 7 ETM + and 8 OLI) and fieldwork information. The regional geomorphology allowed to determine how the dynamics of water bodies have been in the face of the main geomorphological and climatic changes since the Pliocene to the present. Also, time series of different variables such as precipitation, evaporation, temperature, wind speed and intensity, flow and level of the lakes, were analyzed to study the current regional climatology and hydrography. Landsat images were processed to analyze the interannual surface fluctuations of the Musters and Colhué Huapí lakes between 1998 and 2015. Multiple linear regression models of the surface and depth of the Musters and Colhué Huapí lakes were proposed. Moreover, the relationship between the Senguer River discharge and the main regional climatic phenomena (the Antarctic Oscillation (AAO), and El Niño-Southern Oscillation (ENSO)) was investigated. Four sampling campaigns (autumn, winter, spring, and summer) were conducted between May 2015 and January 2016 with the objective of studying the main physical, chemical and biological characteristics of all the water bodies of the Senguer River basin and their seasonal dynamics. Finally, temporary cuts were defined, and semi-structured interviews were carried out with key stakeholders of the region to analyze the impact of human activities on water resources. The Senguer River basin presents geomorphological features that demonstrate an active hydrological dynamics associated with Cretaceous, Paleogene and Neogene tectonic uplifts, Pleistocene glacial events and Holocene climatic change and variability. During the Pliocene and until the Holocene Senguer and Chico rivers basins were a single watershed. Until the Middle Pleistocene, the basin boundary at the headwaters was located at the W of its current limits. However, the moraines of the Middle Pleistocene glaciations were not eroded by later glaciations and, even currently, at the headwaters area, they divide the watersheds that drain into the Senguer River from those that flow into the Pacific Ocean. The capture of the Senguer River towards the "Bajo de Sarmiento" and, therefore, the large contribution of water to the Musters and Colhué Huapí lakes took place during the Early Holocene. Since then, the water connected with the Chico River from the SW sector of Colhué Huapí Lake. The Senguer and Chico rivers basins separated in the mid-twentieth century, as a result of climatic viability and the anthropogenic impact that favored the formation of aeolian landforms that clogged the water flow from Colhué Huapí Lake to Chico River. Since then, the Senguer River basin is endorheic, and the Chico River has an intermittent regime. At present, climate variability, associated with the AAO and the ENSO, impacts the rivers and lakes, generating variations in their surface, volume, and flow. The Senguer River discharge correlates with the AAO in the intraannual, annual and interannual periodicity and with the ENOS at the intraannual and annual scales. The AAO controls the annual signal of river discharge. However, after continuous la Niña events, such as those that occurred between 1998-2000 and 2010-2012, Senguer River flow decreases and consequently decrease the area and depth of the lakes. The water quality of the rivers and lakes of the Senguer River basin varies spatially and seasonally, related to the climatic, lithological, land coverage, and land use features of the watershed. The concentration of suspended sediments, electrical conductivity and salinity increases as the river flows through the sectors with most anthropic impact, while the pH remains slightly alkaline throughout the year in all bodies of water. The values of all these variables are always within limits expected for the development of aquatic life and human consumption. Dissolved oxygen during summer in Lake Musters reaches values close to the lower limit that allows the presence of salmonids. The greater concentration of nutrients together with the high temperatures of the extra-andean region during the summer favor the development of phytoplankton in the Musters Lake which Chl a concentration is ten times larger than in Fontana Lake. The anthropic activities together with the perception of decision makers regarding the priority in the use of water resources have increased the natural impact on the ecosystems that climatic variability generates. The anthropic impact produced extreme geomorphological changes such as the individualization of the Senguer and Chico river basins since 1940 and the almost total desiccation of the Colhué Huapí Lake in 2016. In conclusion, the problem of water resources in the region is mainly linked to the availability of water and not to its quality. In the thesis, it is proposed that the implementation of a water resources management plan would allow society to mitigate the impacts of climate variability and ensure a river discharge that allows the sustainable development of socio-economic activities as well as the permanence of all water bodies of the Senguer river basin. Also, it is suggested an analysis of infrastructure that allows the accumulation of water in the upper basin, as well as the change in the type of irrigation systems in the "Bajo de Sarmiento." Finally, it is considered of great importance to continue monitoring with a high temporal resolution all the climatic and hydrographic variables.
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Análisis estadístico y modelación del régimen de las crecidas en ríos de la España peninsular en un contexto no estacionario

López de la Cruz, Jesús 07 November 2013 (has links)
En la última década, un tema que se ha colocado a la vanguardia en la Hidrología es la necesidad de no continuar asumiendo la hipótesis de estacionaridad en el estudio de las componentes del Ciclo Hidrológico. Esto ante las evidencias en la intensificación de las actividades humanas, los forzamientos de la variabilidad climática natural y el cambio climático. De hecho en la comunidad científica existe un consenso en cuanto a que la hipótesis de estacionaridad en el Ciclo Hidrológico se encuentra comprometida. Así, ante el colapso de esta hipótesis que ha sido la piedra angular en el análisis de frecuencia de crecidas, diversos investigadores se han pronunciado en el sentido de la apremiante necesidad de proponer ideas y métodos alternativos adecuados para enfrentar la tarea del diseño hidrológico en un contexto de cambios de origen climático y antropogénico. Es por ello ante el cambio de paradigma de no continuar asumiendo un mundo estacionario que este trabajo tiene como objetivo el tratar de contribuir al estudio del análisis de frecuencia de crecidas bajo condiciones de no estacionaridad. Para ello, hemos hecho intervenir los efectos de variabilidad climática y de cambios inducidos por el hombre a través de los embalses. Nuestro interés de aplicación se enfoca particularmente en los regímenes de crecidas en ríos de la España peninsular. El estudio comienza con una revisión bibliográfica de dos temas: la influencia de los fenómenos de macroescala en las variables hidrológicas y el estado actual del análisis de frecuencia de crecidas. Posteriormente, se presenta la descripción de la zona de estudio y un análisis exploratorio de la información, donde se identifican los tipos de regímenes de crecidas dominantes en las estaciones de aforo de estudio y se introduce un índice de embalse propuesto para identificar el impacto de los embalses en aquellos sitios bajo régimen alterado. El análisis mostró el importante peso que ejercen las precipitaciones invernales en los regímenes de crecidas en un importante porcentaje de las estaciones de aforo, permitiéndonos vislumbrar el potencial de los patrones de variabilidad de baja frecuencia (los cuales están asociados a estas precipitaciones) como covariables en la modelación estadística de las crecidas. En la segunda parte de esta tesis, se comprueba la hipótesis de estacionaridad en los regímenes de crecidas a diferentes escalas de tiempo a través de diversos test estadísticos. Se observó que las series temporales de crecidas presentan importantes desviaciones del supuesto de estacionaridad. Así mismo, en este análisis se identificó el importante papel que los patrones de variabilidad de baja frecuencia y los embalses juegan en explicar los cambios observados en los momentos estadísticos de las series de crecidas (media y varianza). En la tercera parte, se estudia la teleconexión entre el régimen de crecidas y los patrones de variabilidad de baja frecuencia desde dos enfoques: análisis de correlación y análisis wavelet. Los resultados obtenidos mostraron que la variabilidad interanual de los regímenes de crecidas en la España peninsular está fuertemente influenciada por lo patrones de baja frecuencia de la AO, la NAO y la MO, mientras que una menor influencia es la que se identificó con la WeMO la cual se identificó fundamentalmente con estaciones de aforo en la cabecera de la confederación del Ebro y la región Norte. En el ámbito de las frecuencias se pudo corroborar también que las variaciones climáticas / López De La Cruz, J. (2013). Análisis estadístico y modelación del régimen de las crecidas en ríos de la España peninsular en un contexto no estacionario [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/33298

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