Reconstrucción histórica y proyecciones de cambio climático de la seguridad hídrica en la cuenca Vilcanota, Urubamba

Abstract

El agua es un recurso esencial para el desarrollo social y económico. La disponibilidad de este recurso se ve siempre amenazada por el rápido incremento de su demanda. Realidad que se está dando en diferentes partes del mundo. La demanda del agua se incrementa por efectos antropogénicos y a su vez la oferta se ve afectada por efectos del cambio climático, la planificación equitativa y sostenible de la asignación del agua es la mejor manera de hacerles frente. Para asignar el agua de forma eficiente, es esencial comprender el balance hídrico en el ´área de estudio. Esta investigación tiene como objetivo reconstruir y evaluar la seguridad hídrica futura hasta el año 2099, en la cuenca Vilcanota-Urubamba. Se tomaron en consideración escenarios socioeconómicos y de cambio climático utilizando la herramienta WEAP (“Water Evaluation and Planning System”) para realizar un modelo hidrológico distribuido. El ´área de estudio cubre la cuenca Vilcanota-Urubamba en el sur de los Andes peruanos y presenta un contexto complejo de demanda de agua como un sistema alimentado por glaciares. Los resultados revelan que la disponibilidad de agua es mucho mayor que la demanda actual de agua en la cuenca Vilcanota-Urubamba. La actual demanda de agua anual se estima de 254 hm3/ano˜, siendo los principales usuarios los sectores agrícolas (86.6%), doméstico (12%) e industrial (1.4%). La oferta hídrica se estimó de 4848 hm3/ano˜ la principal fuente es la precipitación (98%) y el embalse Sibinacocha (2%). También se está obteniendo agua de las aguas subterráneas pero no se consideró en el estudio. La oferta hídrica es 19 veces mayor que la demanda. Para los escenarios de cambio climático Escenario 1 y Escenario 2 se espera un incremento de las precipitaciones y de la temperatura. Para el periodo 2017-2040 se cubre la demanda hídrica. A partir del año 2050 se detecta un incremento en la demanda no cubierta para cada escenario. En el periodo 2041-2070 se estima una demanda no cubierta de 56.72 hm3 para el Escenario 1 y para el Escenario 2 de 42.62 hm3 . Para el periodo 2071-2099 es de 477.21 hm3 en el Escenario 1 y 445.80 hm3 para el Escenario 2. Las principales demandas no cubiertas son la poblacional y agrícola. Se generaron dos nuevos escenarios Escenario 3 y Escenario 4 para medir el efecto de medidas de control poblacional y mejoramiento de infraestructura de riego. Estas medidas probaron tener un impacto positivo reducir la demanda no cubierta. Para el periodo 2041-2070 la demanda no cubierta del Escenario 4 es de 34.6 hm3, siendo una reducción del 39%. El Escenario 4 tiene una demanda no cubierta de 26.7 hm3, siendo una reducción del 37%. Para el periodo 2070-2099 la demanda no cubierta del Escenario3 es de 252.8 hm3, siendo una reducción del 46%. El Escenario 4 tiene una demanda no cubierta de 238.2 hm3, siendo una reducción del 47%. Actualmente los recursos hídricos de la cuenca VUB pueden ser más aprovechados para el desarrollo socio económico basado en el uso del recurso hídrico. Sin embargo, se debe tener en cuenta medidas para gestionar y distribuir adecuadamente el recurso hídrico en toda el ´área de estudio. Esto asegura que las medidas sean sostenibles en el tiempo y no afecta de forma negativa a la cuenca. De continuar el uso actual que se le da al recurso hídrico, las demandas no serán cubiertas por la oferta hídrica.

Water is an essential resource for social and economic development. The availability is always threatened by the rapid increase in its demand. A reality that is occurring in different parts of the world. Water demand increases due to anthropogenic effects and, the supply is affected by climate change. Equitable and sustainable planning of water allocation is the best way to deal with them. To allocate the water resources efficiently, it is essential to understand the water balance in the study area. This research aims to reconstruct and evaluate future water security until the year 2099, in the VilcanotaUrubamba basin. Two scenarios were taken into consideration: socio-economic and climate change and used the WEAP tool (“Water Evaluation and Planning System”) to perform a distributed hydrological model. The study area covers the VilcanotaUrubamba basin in the southern Peruvian Andes and presents a complex context of water demand as a glacier-fed system. The results reveal that the water available is much higher than the current demand for water in the Vilcanota-Urubamba basin (VUB). The current annual water demand is estimated at 254 hm3/year, the main users being the agricultural (86.6%), domestic (12%) and industrial (1.4%). The water supply was estimated at 4848 hm3/year the main source is precipitation (98%) and the Sibinacocha reservoir (2%). Groundwater is extracted but it was not considered in the study. The water supply is 19 times greater than the demand. For the climate change scenarios Scenario 1 and Scenario 2 an increase in precipitation and temperature is expected. For the period 2017-2040, the water demand is covered. As of the year 2050, an increase in unmet demand is detected for each scenario. In the period 2041-2070, an uncovered demand of 56.72 hm3 is estimated for Scenario 1 and for Scenario 2 of 42.62 hm3 . For the period 2071-2099 it is 477.21 hm3 in Scenario 1 and 445.80 hm3 for Scenario 2. The main unmet demands are population and agriculture. Two new scenarios were generated Scenario 3 and Scenario 4 to measure the effect of population control measures and improvement of irrigation infrastructure. These measures proved to have a positive impact on reducing unmet demand. For the period 2041-2070, the uncovered demand of Scenario 4 is 34.6 hm3 , a reduction of 39%. The Scenario 4 has an uncovered demand of 26.7 hm3 , a reduction of 37%. For the period 2070-2099, the uncovered demand of Scenario 3 is 252.8 hm3 , a reduction of 46%. The Scenario 4 has an unmet demand of 238.2 hm3 , which is a reduction of 47%. Currently, the water resources of the VUB basin can be more used for socio-economic development based on the use of water resources. However, measures must be taken into account to properly manage and distribute the water resource throughout the study area. This ensures that the measures are sustainable over time and do not negatively affect the basin. If the current use of the water resource continues, the demands will not be covered by the water supply.