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Impacto del cambio climático y uso/cobertura en el comportamiento hidrológico, erosión hídrica y disponibilidad de agua para uso agrícola y humano en la subcuenca del río Quiscab, Cuenca del Lago Atitlán,Guatemala

by González Celada, Edio G; CATIE, Turrialba (Costa Rica).
Type: materialTypeLabelContinuing ResourceAnalytics: Show analyticsPublisher: Turrialba (Costa Rica) CATIE 2016Description: 72 páginas 17 ilustraciones, 16 tablas 21.59 x 27.94 cm +.Subject(s): CUENCAS HIDROGRAFICAS | CAMBIO CLIMATICO | IMPACTO AMBIENTAL | RECURSOS HIDRICOS | EROSION POR EL AGUA | DISPONIBILIDAD DEL AGUA | USO DEL AGUA | UTILIZACION DE LA TIERRA | MODELOS DE SIMULACION | GUATEMALAOnline Resources: Texto completo (Es) | http://hdl.handle.net/11554/856 Summary: Este estudio se realizó en la subcuenca del río Quiscab (149.7 km2), perteneciente a la cuenca del Lago Atitlán ubicada en las Tierras Altas Volcánicas de Guatemala. El objetivo del presente estudio fue evaluar el impacto del cambio climático y uso/cobertura en el comportamiento hidrológico, erosión hídrica y disponibilidad de agua para uso agrícola y humano. Se utiliza el modelo conceptual semidistribuido SWAT (Soil Water Assessment Tool). Se utilizó información disponible de tipo de suelo, uso y cobertura, topografía, clima para ingresar al modelo SWAT. Se considera una línea base de 1994 al 2015; un escenario de cambio climático RCP 8.5, modelo HadGEM2-ES al 2050 con reducción de escala estadística de la plataforma MarkSim®; y dos escenarios hipotéticos de cambio de uso y cobertura (-80 bosque, y +50% bosque). Se utiliza el algoritmo SUFI-2 del programa SWAT-CUP (SWAT-Calibration Uncertanty Prediction), para evaluar la sensibilidad y optimización (calibración y análisis de incertidumbre) de parámetros. La variable caudal se usa para calibración en dos puntos de la subcuenca, el primero ubicado en zona poco intervenida y el segundo en una zona de alta intervención. Ambos puntos de calibración presentan comportamiento hidrológico distinto entre las dos series de datos (observados y simulados). En el punto con menor intervención el ajuste hidrológico es muy bueno (NS=0.77; KGE=0.87). El punto ubicado en el sector de mayor intervención el ajuste hidrológico no fue satisfactorio (NS=-5; KGE=-0.8). Bajo escenarios futuros se prevé que el mayor impacto en la respuesta hidrológica y erosión hídrica será ocasionado por cambios en el clima, que por cambios en el uso y cobertura de la tierra; la producción de agua y erosión hídrica podrían reducirse hasta un 40% y 20%, respectivamente. Se sugiere que el cambio climático llevará a escasez extrema a cuatro microcuencas (Barreneché, Pamán, Xibalbay y Chuiscalera), dos a escasez crónica (Argueta y Novillero) y mantendrá una microcuenca en escasez extrema (Quiscab). La subcuenca pasará de estrés a escasez extrema, considerando 1,700 m3 per cápita como umbral de estrés hídrico. Se prevé que el déficit hídrico del cultivo de maíz se conserve en el inicio de etapa vegetativa y surge en la parte final del ciclo, pero se presentará un incremento severo en la magnitud del déficit hídrico (+ 535 m3 ha-1) en estas etapas debido al cambio climático.Summary: This study was carried out in the subbasin of the Quiscab River (149.7 km2), belonging to the basin of Lake Atitlán located in the Volcanic Highlands of Guatemala. The aim of the present study was to evaluate the impact of climate change and land use/cover change on the hydrological behavior, water erosion, and availability of water for agricultural and human use. The semi-distributed conceptual model SWAT (Soil Water Assessment Tool) is used. Was used available information of soil type, use and cover, topography, climate to get in SWAT model. A baseline from 1994 to 2015 was considered, a climate change scenario RCP 8.5, HadGEM2-ES model to 2050 with statistical scale reduction of the MarkSim ® platform; and two hypothetical scenarios of land use/cover change (-80% forest, and +50% forest) were analyzed. The SWAT-CUP (SWAT-Calibration Uncertanty Prediction) algorithm is used to evaluate the sensitivity and optimization (calibration and uncertainty analysis) of parameters. The streamflow was used for two-point calibration of the subbasin, the first one located in a poorly intervened area and the second in an area of high intervention. Both calibration points showed different performance between the two datasets (observed and simulated). In the point with less intervention the performance is very good (NS = 0.77, KGE = 0.87). For the point located in the sector of high intervention the performance was not satisfactory (NS = -5; KGE = -0.8). Under future scenarios, it was predicted that the high impact on hydrological response and water erosion will be caused by changes in climate, rather than land use/cover changes. Water production and water erosion could be reduced by up to 40% and 20%, respectively. It is suggested that climate change will lead to extreme scarcity in four microbasins (Barreneché, Pamán, Xibalbay and Chuiscalera), Argueta and Novillero microbasin with chronic scarcity and maintain Quiscab microbasin in extreme scarcity. The subbasin Quiscab will go from stress to extreme scarcity, considering 1,700 m3 per capita as water stress threshold. The water deficit of maize is expected to be conserved at the beginning of the vegetative stage and appears at the end of the cycle, but there will be a severe increase in the magnitude of the water deficit (+ 535 m3 ha-1) in these stages due to climate change.
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Location Collection Call number Status Date due
BCO
Colección de Tesis Thesis G643im Available

Tesis (Maestría) -- CATIE, Turrialba (Costa Rica), 2016

Contiene bibliografías

Este estudio se realizó en la subcuenca del río Quiscab (149.7 km2), perteneciente a la cuenca del Lago Atitlán ubicada en las Tierras Altas Volcánicas de Guatemala. El objetivo del presente estudio fue evaluar el impacto del cambio climático y uso/cobertura en el comportamiento hidrológico, erosión hídrica y disponibilidad de agua para uso agrícola y humano. Se utiliza el modelo conceptual semidistribuido SWAT (Soil Water Assessment Tool). Se utilizó información disponible de tipo de suelo, uso y cobertura, topografía, clima para ingresar al modelo SWAT. Se considera una línea base de 1994 al 2015; un escenario de cambio climático RCP 8.5, modelo HadGEM2-ES al 2050 con reducción de escala estadística de la plataforma MarkSim®; y dos escenarios hipotéticos de cambio de uso y cobertura (-80 bosque, y +50% bosque). Se utiliza el algoritmo SUFI-2 del programa SWAT-CUP (SWAT-Calibration Uncertanty Prediction), para evaluar la sensibilidad y optimización (calibración y análisis de incertidumbre) de parámetros. La variable caudal se usa para calibración en dos puntos de la subcuenca, el primero ubicado en zona poco intervenida y el segundo en una zona de alta intervención. Ambos puntos de calibración presentan comportamiento hidrológico distinto entre las dos series de datos (observados y simulados). En el punto con menor intervención el ajuste hidrológico es muy bueno (NS=0.77; KGE=0.87). El punto ubicado en el sector de mayor intervención el ajuste hidrológico no fue satisfactorio (NS=-5; KGE=-0.8). Bajo escenarios futuros se prevé que el mayor impacto en la respuesta hidrológica y erosión hídrica será ocasionado por cambios en el clima, que por cambios en el uso y cobertura de la tierra; la producción de agua y erosión hídrica podrían reducirse hasta un 40% y 20%, respectivamente. Se sugiere que el cambio climático llevará a escasez extrema a cuatro microcuencas (Barreneché, Pamán, Xibalbay y Chuiscalera), dos a escasez crónica (Argueta y Novillero) y mantendrá una microcuenca en escasez extrema (Quiscab). La subcuenca pasará de estrés a escasez extrema, considerando 1,700 m3 per cápita como umbral de estrés hídrico. Se prevé que el déficit hídrico del cultivo de maíz se conserve en el inicio de etapa vegetativa y surge en la parte final del ciclo, pero se presentará un incremento severo en la magnitud del déficit hídrico (+ 535 m3 ha-1) en estas etapas debido al cambio climático.

This study was carried out in the subbasin of the Quiscab River (149.7 km2), belonging to the basin of Lake Atitlán located in the Volcanic Highlands of Guatemala. The aim of the present study was to evaluate the impact of climate change and land use/cover change on the hydrological behavior, water erosion, and availability of water for agricultural and human use. The semi-distributed conceptual model SWAT (Soil Water Assessment Tool) is used. Was used available information of soil type, use and cover, topography, climate to get in SWAT model.
A baseline from 1994 to 2015 was considered, a climate change scenario RCP 8.5, HadGEM2-ES model to 2050 with statistical scale reduction of the MarkSim ® platform; and two hypothetical scenarios of land use/cover change (-80% forest, and +50% forest) were analyzed. The SWAT-CUP (SWAT-Calibration Uncertanty Prediction) algorithm is used to evaluate the sensitivity and optimization (calibration and uncertainty analysis) of parameters. The streamflow was used for two-point calibration of the subbasin, the first one located in a poorly intervened area and the second in an area of high intervention. Both calibration points showed different performance between the two datasets (observed and simulated). In the point with less intervention the performance is very good (NS = 0.77, KGE = 0.87). For the point located in the sector of high intervention the performance was not satisfactory (NS = -5; KGE = -0.8). Under future scenarios, it was predicted that the high impact on hydrological response and water erosion will be caused by changes in climate, rather than land use/cover changes. Water production and water erosion could be reduced by up to 40% and 20%, respectively. It is suggested that climate change will lead to extreme scarcity in four microbasins (Barreneché, Pamán, Xibalbay and Chuiscalera), Argueta and Novillero microbasin with chronic scarcity and maintain Quiscab microbasin in extreme scarcity. The subbasin Quiscab will go from stress to extreme scarcity, considering 1,700 m3 per capita as water stress threshold. The water deficit of maize is expected to be conserved at the beginning of the vegetative stage and appears at the end of the cycle, but there will be a severe increase in the magnitude of the water deficit (+ 535 m3 ha-1) in these stages due to climate change.

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