Variabilidad hidroclimática en el sur del Altiplano: pasado, presente y futuro

Abstract

Las sequías en el Altiplano tienen un alto impacto sobre la dinámica delos ecosistemas regionales y las actividades socioeconómicas de las poblaciones locales. Espor esto que identificar los patrones espaciales de distribución de las lluvias, su evolucióntemporal y sus proyecciones futuras resultan de gran prioridad. Los objetivos del presenteestudio son (1) analizar los principales patrones temporales de las variaciones hidroclimáticasen el sur del Altiplano (19º-23ºS) durante los últimos 600-700 años y (2) proveer sustentoa las proyecciones hidroclimáticas para el siglo XXI. Para ello, utilizamos reconstruccioneshidroclimáticas basadas en anillos de crecimiento de árboles, mediciones instrumentales dela precipitación y los resultados de un ensamble de ocho modelos predictivos de circulacióngeneral. El análisis conjunto de estos datos nos permite desarrollar una perspectiva de loscambios hidroclimáticos del siglo XXI en un contexto multicentenal. Los resultados de lasreconstrucciones paleoclimáticas desarrolladas para el Altiplano han permitido caracterizarel rango de la variabilidad hidroclimática natural a diferentes escalas temporales durante losúltimos 700 años. Estos registros documentan una disminución sostenida de las lluvias durantela segunda mitad del siglo XX, sin precedentes en los últimos 700 años. Los resultados delos modelos de circulación general de la atmósfera señalan una marcada disminución de laslluvias en el Altiplano bajo diferentes escenarios de emisión de gases de efecto invernadero(GEI), consistente con las tendencias observadas en las reconstrucciones y los datos instrumentalesdurante el siglo XX. Basados en estas proyecciones, el Altiplano experimentará unareducción en la precipitación fuera del rango de variabilidad natural del sistema climáticoregistrado para el último milenio. Estos resultados alertan sobre la necesidad de planificar yaplicar estrategias adaptativas, para reducir los efectos negativos frente a la futura escasezde agua en la región.

Socio-economic activities in the Altiplano depend on water availability; in consequence, droughts have severe impacts on local populations. There is a growing interest to characterize the geographic patterns of rainfall distribution, as well as the temporal evolution and future precipitation changes. The aims of this study were (1) to analyze the temporal variations of the main hydroclimatic patterns in the southern Altiplano (19º-23ºS) over the past 600-700 years and (2) to validate rainfall projections over the 21st century. To reach these goals, we used tree-ring based hydroclimate reconstructions, instrumental precipitation data, and an ensemble of eight CMIP5-member model simulations. This comprehensive set of data allowed us to put present and future hydroclimatic projections on the context of multi-centennial time scales in the Altiplano. The high-resolution paleoclimate reconstructions for the Altiplano represent unique records to characterize the natural hydroclimate variability at different temporal scales over the past 700 years. These records point out the sustained decline in rainfall since the mid 20th century, representing the most-severe, long-term drought in the region during the last seven centuries. The 21st century precipitation simulations project a sharp decline in rainfall for the different greenhouse gas (GHG) emissions scenarios. These projections are consistent with the observed trends in the reconstructions and in the instrumental records during the 20th century. Based on these projections, the Altiplano will experience a reduction in precipitation outside the range of natural variability of the climate system. These results highlight the need for planning and implementing adaptive strategies to reduce vulnerability against future water shortages in the region.