Rutas hidrológicas : recordando a un colega por los senderos de la hidrología

M ENDOZA ET AL . E SCALAMIENTO DEL MANTO NIVAL EN L OS A NDES EXTRATROPICALES R UTAS H IDROLÓGICAS 79 Tabla 2. Ajuste del modelo potencial, longitudes de quiebre de escala y dimensión fractal para la altura de nieve. Sitio D S D M D L L 1 L 2 M m Tascadero 2.52 2.88 - 21.9 Las Bayas 2.62 2.89 2.83 16.1 93 VH Oeste 2.71 2.95 2.76 4.5 38.1 VH Este 2.59 2.89 - 18.8 124.4 La Figura 5 muestra que la altura de nieve presenta un comportamiento fractal hasta un primer quiebre de escala L 1 , que fluctúa entre los 16 y los 22 m en zonas con suelo desnudo, e igual a 4,5 m en el único dominio con presencia de vegetación (VH Oeste). En este último sitio, los valores de dimensión fractal D S y D M superan a los de otros subdominios, lo que es esperable por la presencia de vegetación, la cual contribuye a una estructura más irregular del manto nival. Cabe destacar que los valores de D obtenidos para la altura de nieve en los subdominios analizados son ligeramente superiores a los de otras zonas montañosas del mundo. Además, diferencias en valores de D S y D M (Tabla 2) indican que, en cada rango de escala asociado, diferentes combinaciones de procesos físicos moldean la estructura espacial del manto nival: en el corto rango, predomina la interacción de precipitación sólida con árboles y/o arbustos (si es que existen), viento, nieve, e irregularidades locales del terreno (e.g., concavidades y rocas), mientras que, más allá del primer quiebre de escala ( L 1 ), se genera una compensación de redistribución por efecto del viento e intercepción, en el caso de existir vegetación (Trujillo et al. , 2007). Por lo tanto, la escala de aplicación de modelos hidrológicos distribuidos debiese ser escogida en base a los procesos físicos que se desee simular explícitamente. La similitud con los valores de L 1 obtenidos en zonas sin vegetación de otras regiones del mundo, para fechas cercanas a la máxima acumulación (Mott et al. , 2011; Schirmer and Lehning, 2011; Helfricht et al. , 2014; Mendoza et al. , 2020), sugiere que la elección más adecuada de la escala del modelo vendría dada por las características fisiográficas del dominio analizado, más que por sus características hidroclimáticas. En las Bayas y Valle Hermoso, se detecta un segundo quiebre de escala ( L 2 ) que define el límite de una segunda zona con patrón autosimilar (Tabla 2). Hasta la fecha, dicho quiebre sólo ha sido reportado para la cuenca experimental de Izas, ubicada en los Pirineos españoles (Mendoza et al. , 2020). A diferencia de estudios previos que han reportado comportamiento fractal para más de un rango de escalas en otras regiones montañosas (Deems et al. , 2006, 2008, Trujillo et al. , 2007, 2009; Mott et al. , 2011; Schirmer and Lehning, 2011; Helfricht et al. , 2014; Clemenzi et al. , 2018), nuestro análisis muestra la existencia de una tercera zona con ordenamiento fractal en los Andes extratropicales, en particular en Las Bayas y VH oeste (Figura 5b,d). Para buscar posibles causas detrás de los quiebres de escala y tipos de ordenamiento espacial encontrados, se analizaron los variogramas omnidireccionales para la elevación de terreno en los cuatro subdominios (Figura 6). Los resultados indican que, si bien esta variable muestra un comportamiento autosimilar hasta distancias del orden de los 200 m (Tabla 3), no existe ninguna conexión aparente entre el escalamiento de la topografía y el de la profundidad de nieve, ni en términos de dimensión fractal ni de quiebres de escala. Figura 6. Superposición de variogramas de topografía para los cuatro dominios de interés. Las líneas verticales indican quiebres de escala. Tabla 3. Ajuste del modelo potencial, longitud de quiebre de escala y dimensión fractal para la topografía. Sitio D L m Tascadero 2,04 235,5 Las Bayas 2,12 - VH West 2,04 - VH East 2,07 224,2 Los resultados del análisis de variogramas tienen implicancias prácticas para estudios futuros que busquen caracterizar y/o predecir el comportamiento dinámico del manto nival en los Andes extratropicales. En primer lugar, la existencia de zonas en el variograma donde exista autosimilitud en la altura de nieve indica que la escala de un modelo dinámico puede tomar cualquier valor dentro de ese rango, si se desea representar los procesos dominantes asociados a dichas escalas. Para los subdominios alpinos analizados en este artículo, resoluciones horizontales de 15 m serían suficientes para resolver explícitamente la interacción del viento, el manto nival y la topografía, mientras que una resolución de 4 m o inferior sería requerida en VH oeste para considerar, además, la interacción con la vegetación. Por otro lado, los quiebres de escala proporcionan valiosa información para decidir la longitud característica de predictores para la profundidad de nieve. Por ejemplo, Mendoza et al. (2020) encontraron para la cuenca experimental de Izas valores de L 1 muy similares a la