Evaluación de la influencia del cambio climático en la cantidad y calidad del agua del río Santiago en su microcuenca, Caylloma, Arequipa

Abstract

En la presente investigación se evalúa la influencia del cambio climático en la cantidad y calidad del agua del río Santiago en su microcuenca. Se evaluó las tendencias de la temperatura del aire y precipitación de 1981 a 2020, mediante las pruebas de Mann-Kendall y Sen, a un nivel de confianza (NC) por encima del 95%, considerando dos estaciones climatológicas referenciales (A-1 y A-2); asimismo, se estimó el balance hídrico superficial para escenarios de cambio climático según la IPCC (1.5°C y 2°C), y se evaluó para 2015 al 2019, correlaciones entre temperatura (aire y agua) con parámetros de campo y caudal con p<0.05. Como resultado, las temperaturas máxima, mínima y media mostraron tendencias significativas crecientes a escala anual, con NC del 99%, siendo las magnitudes de cambio en A-1 de 0.028°C/año, 0.018°C/año, y 0.023°C/año, respectivamente; y en A-2, de 0.032°C/año, 0.017°C/año, y 0.026 °C/año, respectivamente; sin embargo, la precipitación mostró mayoritariamente tendencias insignificantes en las tres escalas. Bajo escenarios de cambio climático, el balance hídrico mostró pérdidas de agua (32.44mm a 37.70mm), evidenciando su influencia en la cantidad y calidad del agua; asimismo, de 76 correlaciones analizadas, 36 (47.4%) resultaron ser correlaciones significativas que oscilaron entre 0.256 a 0.818 con magnitud promedio de 0.43, lo que evidencia una relación moderada y consistente que requiere validación con series temporales más extensas, para evaluar los efectos del cambio climático sobre la cantidad y calidad (parámetros de campo) del agua.

This research evaluates the influence of climate change on the quantity and quality of water in the Santiago River in its micro-basin. The trends in air temperature and precipitation from 1981 to 2020 were evaluated using the Mann-Kendall and Sen tests, at a confidence level (NC) above 95%, considering two reference climatological stations (A-1 and A-2); likewise, the surface water balance was estimated for climate change scenarios according to the IPCC (1.5°C and 2°C), and correlations between temperature (air and water) with field and flow parameters with p<0.05 were evaluated for 2015 to 2019. As a result, the maximum, minimum and average temperatures showed significant increasing trends on an annual scale, with NC of 99%, with the magnitudes of change in A-1 being 0.028°C/year, 0.018°C/year, and 0.023°C/year, respectively; and in A-2, 0.032°C/year, 0.017°C/year, and 0.026°C/year, respectively; however, precipitation showed mostly negligible trends on all three scales. Under climate change scenarios, the water balance showed water losses (32.44mm to 37.70mm), evidencing its influence on water quantity and quality; Likewise, of 76 correlations analyzed, 36 (47.4%) turned out to be significant correlations that ranged from 0.256 to 0.818 with an average magnitude of 0.43, which shows a moderate and consistent relationship that requires validation with more extensive time series, to evaluate the effects of climate change on the quantity and quality (field parameters) of water.