Tesis doctorales: TESEO

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Ministerio de Universidades - Gobierno de España

Título: DROUGHT VARIABILITY AND CHANGE ACROSS THE IBERIAN PENINSULA
Autor: COLL BENAGES, JOAN RAMON
Universidad: Universidad Rovira i Virgili
Departamento: DEPARTAMENT DE GEOGRAFIA
Fecha de Lectura: 15/10/2013
Programa de doctorado: Cambio Climático
Dirección:
- AGUILAR ANFRONS, ENRIC (DIRECTOR)
Tribunal:
- VICENTE SERRANO, SERGIO MARTÍN (PRESIDENTE)
- SIGRÓ RODRÍGUEZ, JAVIER (SECRETARIO)
- VAN DER SCHRIER, GERARD (VOCAL)
Descriptores:
- CAMBIO CLIMATICO
- GEOGRAFIA FISICA
- GEOGRAFIA DE LOS RECURSOS NATURALES
Localización: BIBLIOTECA UNIVERSITARIA
Marcador: https://www.educacion.gob.es/teseo/mostrarRef.do?ref=1058988Añadir a favoritos.
Resumen:
La siguiente tesis doctoral proporciona un análisis exhaustivo sobre la variabilidad y las tendencias observadas en la evolución de las sequías a la Península Ibérica a lo largo del siglo XX y durante la primera década del siglo XXI. El Sc-PDSI, el SPI y el SPEI son los índices de sequía calculados a escala mensual usando una red de series climáticas de alta calidad para evaluar la evolución espacio-temporal de las sequías hidrológicas y de los eventos húmedos a escala anual y estacional, teniendo en cuenta la severidad, magnitud y duración de dichos eventos extremos. A partir de los resultados, se detectó una clara tendencia a la sequía en la mayor parte de la Península Ibérica a lo largo del siglo XX con la excepción de la región oeste y noroeste, donde se identificó una tendencia al incremento de las condiciones húmedas. Para el desarrollo de este estudio fue necesaria una compleja red de 24 series climáticas de temperatura y precipitación distribuidas de forma regular por la Península Ibérica y que datan desde medianos del siglo XIX hasta el año 2010. Para el cómputo de les índices de sequía se usaron las medias mensuales derivadas a partir de las Series Diarias Españolas Ajustadas de Temperatura y Precipitación (del acrónimo en ingles SDATS/SDAPS) y de 2 series climáticas portuguesas proporcionadas por el Grupo de Investigación en Climatología y Cambio Climático del Instituto Dom Luiz (Universidad de Lisboa). Las temperaturas medias diarias y la precipitación diaria de la red de series climáticas fueron ajustadas por el Centre for Climate Change (C3) durante el período 1850-2005, pero recientemente actualizadas hasta el año 2010. Dichas series climáticas superaron rigurosos controles de calidad y fueron homogeneizadas aplicando el SNHT test para garantizar una alta calidad en los resultados. Por otro lado, las 2 series climáticas portuguesas (Lisboa y Porto) también fueron sujetas a un exhaustivo proceso de control de calidad de los datos originales y a una avaluación de homogeneidad a escala mensual usando el mismo test SNHT para mantener consistencia temporal y espacial con SDATS/SDAPS durante todo el período de análisis. De este modo, se consiguió crear la red de Series Climáticas Ibéricas Mensuales de Temperatura y Precipitación (del acrónimo en ingles MITPS) que garantiza máxima continuidad y fiabilidad en las temperaturas y precipitaciones mensuales a la Península Ibérica durante el período de máxima disponibilidad de datos (1906-2010). La disponibilidad simultanea de datos mensuales de temperatura y precipitación asegura a su vez una crucial continuidad en los valores de severidad de las sequías a lo largo del tiempo, cosa que afecta de manera claramente positiva a la calidad final de los resultados sobre identificación de sequías en la región de estudio. Los primeros resultados del análisis climático básico proporcionaron información primordial sobre el comportamiento de las principales variables climáticas bajo un contexto de cambio climático. Las temperaturas medias anuales y estacionales mostraron un incremento estadísticamente significativo durante todo el período de análisis. Por otro lado, la precipitación anual ha estado dominada por una alta variabilidad interanual acompañada por un ligero incremento estadísticamente no significativo. La precipitación estacional mostró ligeros incrementos de la tendencia en invierno y otoño, mientras que una ligera disminución de la precipitación fue identificada en primavera y verano. Ante estos resultados preliminares, los índices de sequía más usados a escala global (el Sc-PDSI, el SPI y el SPEI) fueron calculados a una escala temporal de 12 meses para identificar las sequías hidrológicas a la Península Ibérica durante el período 1906-2010. Los tres índices de sequía representaron una variabilidad similar de las condiciones húmedas y secas para toda la Península Ibérica. Las décadas de 1940 y 1950 fueron anormalmente secas de media mientras que las décadas de 1910, 1930, 1960 y 1970 fueron anormalmente húmedas en todos los índices de sequía analizados. Una alta variabilidad de condiciones húmedas y secas sucedió a la década de 1920, mientras que unas condiciones mayoritariamente secas fueron identificadas para las décadas de 1980, 1990 y 2000, especialmente usando el Sc-PDSI y el 12-meses SPEI debido al impacto de la evpotranspiración potencial en las series de sequía a causa del calentamiento global. Además, todos los índices de sequía testados coincidieron claramente en detectar las sequías más severas a los años 1945, 1995 y 2005, las cuales fueron verificadas a partir de la consulta de fuentes documentales. El 12-meses SPEI y el 12-meses SPI mostraron una mejor calibración que el Sc-PDSI en la distribución de las frecuencias de los valores de los índices en las categorías de sequía para la Península Ibérica. A pesar de que muchos de los problemas derivados de la calibración del Sc-PDSI ya fueron resueltos por otros autores, nuevos problemas de calibración aparecieron en este caso. En cambio, el 12-meses SPEI mantuvo robustos valores de sequía con consistencia estadística obtenida a partir de los antecedentes climáticos acumulados durante los anteriores 12 meses, proporcionando así una mayor fiabilidad que el Sc-PDSI en la región de estudio. Estas diferencias en la calibración de los índices de sequía pueden ser explicadas sabiendo que los índices SPI y SPEI son puramente estadísticos, y su propósito no está relacionado con reproducir un modelo de balance hídrico de ningún sistema en particular como es el caso del Sc-PDSI. Finalmente, los tres índices de sequía también fueron capaces de coincidir en detectar una superficie similar afectada por la sequía a la Península Ibérica. De este modo, los períodos más secos ya detectados anteriormente en términos de severidad volvieron a ser encontrados otra vez como los períodos más secos por lo que se refiere a una mayor superficie afectada por sequías, siendo también a los años 1945, 1995 y 2005. Teniendo en cuenta las tendencias observadas, los tres índices de sequía mostraron una indudable tendencia a condiciones cada vez más secas a la zona de los Pirineos, al Valle del Ebro, a la zona central, al sur, suroeste y sureste peninsular, mientras que unas condiciones cada vez más húmedas fueron identificadas al oeste y al noroeste de la Península Ibérica. Es importante remarcar que las tendencias anuales son más pronunciadas en aquellos índices de sequía que incluyen la temperatura en la computación (el Sc-PDSI y el 12-meses SPEI) más bien que en aquellos en que la precipitación es la variable esencial (como es el caso del 12-meses SPI). De este modo, el Sc-PDSI y el 12-meses SPEI representan mejor las condiciones de sequía bajo un contexto de cambio climático, ya que incorporan la evapotranspiración potencial en la formulación de sus algoritmos. A pesar de eso, el uso inapropiado de métodos de estimación de la evapotranspiración potencial puede afectar negativamente el comportamiento de las tendencias. Los resultados también coincidieron en describir que la precipitación es la variable esencial en el desarrollo de las sequías, pero la temperatura (y la evapotranspiración derivada) juegan un papel destacado (en términos de severidad de las sequías) para explicar las tendencias observadas a la Península Ibérica. Además, el incremento de la evapotranspiración potencial durante las últimas décadas del período de análisis potenció la tendencia a sequías más severas en unas condiciones de cambio climático. A partir de los resultados principales obtenidos a través de la avaluación de los tres índices de sequía se puede concluir que el 12-meses SPEI es el índice más apropiado para identificar condiciones húmedas y secas a la Península Ibérica a lo largo del siglo XX. Tal índice fue capaz de mostrar resultados similares (en términos de severidad y superficie afectada por sequías) que otros índices más complejos (como el Sc-PDSI) con un requerimiento menor de datos, pero incluyendo también el papel destacado de la evapotranspiración potencial (en detrimento del SPI). Además, el 12-meses SPEI mostró una buena consistencia estadística gracias a una mejor calibración que los otros índices analizados permitiendo la detección de la tendencia a la sequía en la mayor parte de la Península Ibérica; afirmación también corroborada por otros estudios. Por estas razones, el análisis posterior sobre los patrones espacio-temporales de la sequía y el análisis univariado de la severidad, duración y magnitud de la misma fueron llevadas a cabo únicamente usando el 12-meses SPEI. En este estudio, el análisis de los componentes principales fue aplicado a las series de sequía calculadas a partir del 12-meses SPEI a escala anual y estacional para el período 1906-2010 con la finalidad de encontrar variaciones en el comportamiento espacio-temporal de las sequías a lo largo del siglo XX. La regionalización aplicada arrolló tres patrones diferentes a la Península Ibérica: El patrón del Suroeste, el patrón del Noroeste y el patrón del Mediterráneo. Una clara tendencia a la sequía se detectó en el patrón del Suroeste y del Mediterráneo, pero el patrón del Noroeste no mostró una tendencia significativa. Por otro lado, las características y las tendencias derivadas de los principales parámetros relacionados con las sequías y los eventos húmedos (severidad, duración y magnitud) fueron analizados para toda la Península Ibérica así como también para los patrones espacio-temporales mencionados anteriormente. El carácter acumulativo de las sequías queda demostrado sabiendo que cuando la duración de la sequía se incrementa, también lo hace su severidad dibujando una distribución logarítmica. En resumen, las sequías incrementaron su severidad, duración y magnitud a la Península Ibérica, mientras que los eventos húmedos no presentaron variaciones significativas. La serie temporal asociada al patrón del Suroeste mostró cambios significativos en el comportamiento de todas las variables relacionadas con la sequía, mientras que la series asociada al patrón del Mediterráneo solo mostró un claro incremento en la magnitud del fenómeno. Finalmente, la serie asociada al patrón del Noroeste no mostró cambios apreciables ni en el comportamiento de las sequías ni en el de los eventos húmedos. Como ya se ha dejado entrever anteriormente, se espera con gran probabilidad un incremento de las condiciones de sequía a la mayor parte de la Península Ibérica a lo largo del siglo XXI según las proyecciones futuras configuradas a partir de la tendencia a la sequía ya observada a lo largo del siglo XX no solo en este estudio. Entonces, la disponibilidad de agua para el consumo, el regadío o el turismo entre otros podrían estar empeorando en la región provocando impactos ambientales y socio-económicos aún desconocidos y realmente difíciles de solucionar. A pesar de eso, la aplicación de estrategias efectivas de gestión del agua - estrechamente relacionadas con las políticas sobre la regulación de dicho recurso hídrico - juntamente con un consenso general sobre el ahorro de agua serán cruciales para minimizar el impacto de las sequías hidrológicas a la Península Ibérica en un futuro próximo.

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