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

R UTAS H IDROLÓGICAS 83 C ONTRIBUCIÓN HÍDRICA DE GLACIARES ANDINOS EN CONDICIONES DE HIPER - SEQUÍA James McPhee 1,2 , Álvaro Ayala 3 , Thomas Shaw 4 , Alexis Caro 5 (1) Departamento de Ingeniería Civil, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile, Chile (2) Advanced Mining Technology Center (AMTC), Universidad de Chile, Chile (3) Centro de Estudios Avanzados de Zonas Áridas (CEAZA) (4) Advanced Mining Technology Center, Facultad de Cs. Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile (5) Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IRD, Grenoble-INP, Institut des Géosciences de l’Environnement, Grenoble, France Contacto autor principal : jmcphee@uchile.cl R ESUMEN . A medida que progresa el retroceso de los glaciares en la cordillera de los Andes extratropicales de Chile y Argentina, persiste un nivel importante de incertidumbre sobre la evolución futura de estos elementos de la criósfera, y con ello, sobre los escenarios posibles que se configuran respecto de los sistemas hídricos que dependen del derretimiento de glaciares para sostener flujos en cauces y sistemas subterráneos. La relativa imposibilidad de obtener, de manera consistente, directa y sostenida, observaciones de caudales derivados del derretimiento glaciar redunda en la necesidad de emplear modelos de simulación para ganar comprensión sobre los procesos que gobiernan la contribución hídrica de glaciares en períodos pasados, y de ese modo mejorar la predictibilidad asociada a la contribución futura y regímenes de caudales en cuencas hoy glaciarizadas. En este trabajo presentamos un ejercicio de simulación de gran escala, donde se representa la hidroglaciología de la cuenca alta del río Maipo desde la segunda mitad del siglo XX hasta el año 2016. Nos enfocamos en los dos años más secos de ese período para buscar una mayor comprensión del rol de glaciares en situaciones de extrema sequía. Se aprecian notables diferencias entre años similarmente secos, pero separados por un tiempo largo y con condiciones hidrológicas antecedentes distintas. Los resultados del modelo sugieren que el momento de mayor contribución glaciar a la escorrentía ya ocurrió en esta zona geográfica. I NTRODUCCIÓN El agua de deshielo proveniente de la cordillera de los Andes es clave para Chile y las cuencas occidentales de Argentina, ya que representa la principal fuente hídrica para el desarrollo de la agricultura, industria, minería, ecosistemas y agua potable (Johansen et al., 2018). La contribución del agua de derretimiento a los ríos de montaña es altamente variable a escala interanual debido a la variabilidad de la precipitación, vinculada a las variaciones periódicas de la atmósfera y el océano sobre el Océano Pacífico (Montecinos y Aceituno, 2003; Falvey y Garreaud, 2007) y al aumento sostenido de la temperatura del aire durante las últimas décadas (Carrasco et al., 2005; Burger et al., 2018a; Schumacher et al. 2020). En cuencas Andinas se ha observado una importante contribución de la lluvia, nieve y glaciares en la escorrentía, donde las cuencas glaciarizadas presentan menor diferencia entre valores anuales extremos de escorrentía (58%), respecto a cuencas no glaciarizadas (84%). En la zona central de Chile, se ha observado que esta diferencia se reduce por debajo del 40%, acompañado de una tendencia negativa en la escorrentía entre 1979/80-2014 (Mernild et al., 2018). La contribución hídrica de estas cuencas se encuentra dominada por el derretimiento de la nieve (Ragettli et al., 2014; Ayala et al., 2016; 2020; Burger et al., 2018b; Shaw et al., 2020). Sin embargo, recientemente se ha observado una disminución en la cobertura de nieve invernal provocando un aumento de la contribución de los glaciares a los ríos de montaña (Burger et al., 2018b; Ayala et al., 2020), en un contexto de intensa y prolongada sequía regional (Garreaud et al., 2017; 2019). Los glaciares en los Andes semiáridos (30-36° S) sufrieron un importante retroceso en el siglo XX (Bown, et al., 2008; Le Quesne et al., 2009; Malmros et al., 2016), y en las últimas dos décadas (Barcaza et al., 2017; Braun et al., 2019; Dussaillant et al., 2019). Los documentos históricos, fotografías aéreas y estudios dendrocronológicos sugieren que la tendencia general de retirada comenzó a mediados del siglo XIX, pero se ha visto interrumpida por períodos ocasionales de balance de masa positivo acompañados de avances glaciares (Le Quesne et al., 2009; Masiokas et al., 2009). La evidencia reciente basada en los avances de la percepción remota ha revelado una clara distinción del período de sequía reciente en relación con las observaciones desde la década de 1950 (Farias-Barahona et al., 2019; 2020a; 2020b). Si bien se han observado intensos años de sequía durante las décadas de 1960 y 1990, la extensión espacial y temporal sin precedentes de la 'mega-sequía' (2010- presente) ha demostrado cambios importantes en la cobertura de nieve regional (Malmros et al., 2018; Cordero et al., 2019), elevación de la línea de nieve (Saavedra et al., 2018), albedo de la nieve (Malmros et al., 2018), balance de masa de glaciares (Farias- Barahona et al., 2020b) y caudal (Garreaud 2017). La contribución hídrica de los glaciares juega un rol clave en el sostenimiento de los caudales mínimos al final del verano y durante periodos secos. En la zona central de Chile, este rol fue cuantificado por Peña y Nazarala (1987) para la sequía de 1968, y por otros investigadores