Examinando por Materia "Climate change"
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Publicación Acceso abierto Análisis del riesgo por socavación e inundación en la ribera del río Magdalena de los municipios El Piñón y Salamina (Departamento del Magdalena)(Universidad EIA, 2023) Diaz Pallares , Emily Paola; Niño Jaimes, Jorge Alejandro; Gallego Montoya, John JairoRESUMEN: Este trabajo de grado se llevó a cabo en el departamento del Magdalena, ubicado en la región Caribe colombiana, en los municipios de El Piñón y Salamina, que se encuentran en la Subregión Río, sobre la margen oriental del río Magdalena. La proximidad a esta importante vía fluvial aumenta la condición de riesgo ante fenómenos de inundaciones y socavación, los cuales han afectado a estas localidades durante más de 100 años. Además, en los últimos años se ha observado un incremento en la frecuencia e intensidad de estos eventos debido a procesos de variabilidad climática y el cambio climático. Este trabajo tiene como objetivo proponer medidas de reducción del riesgo y formular una guía de adaptación al cambio climático para las zonas críticas de inundación y socavación en la zona de estudio; a partir de la definición de la línea base para la gestión del riesgo, la evaluación de la efectividad de las obras existentes mediante una matriz y el diagnóstico ambiental y social de la zona. Para llevar a cabo este trabajo, se utilizaron diversas metodologías como: análisis multitemporales, salidas de campo, pruebas de laboratorio, desarrollo de mapas de inundación y la identificación de zonas críticas en condición de riesgo. Se emplearon softwares como Google Earth, ArcGIS y HEC-RAS. La información utilizada para la evaluación de las obras existentes y la propuesta de obras en zonas críticas, se obtuvo de entidades gubernamentales como la UNGRD, CORPAMAG, FINDETER y Colombia Licita, a través de decretos, informes y ruedas de prensa. Por último, para la elaboración de la guía de adaptación al cambio climático, se realizó una revisión bibliográfica de guías similares, se llevó a cabo una caracterización de la zona de estudio y se identificaron variables de vulnerabilidad y amenaza. Gracias a este trabajo, se lograron identificar los puntos críticos de socavación y se generaron mapas de inundación, que permitieron visualizar el comportamiento del río Magdalena en períodos de retorno de 2.33 y 100 años. Además, se realizó una caracterización del suelo para conocer su composición, predominando principalmente el suelo ML o Limo Inorgánico. También se elaboró una matriz de evaluación de seis obras de mitigación ejecutadas en la zona de estudio, donde los jarillones resultaron ser la mejor opción y los canales la menos efectiva. Esta matriz permitió proponer un conjunto de obras, incluyendo costos, vida útil, tiempo de ejecución y viabilidad. Por último, se desarrolló una guía de adaptación al cambio climático que aborda el marco normativo actual, la caracterización de la zona de estudio y propone medidas de adaptación. La flexibilidad y adaptación a las condiciones locales de esta zona de estudio hacen que este proyecto pueda ser replicado en municipios similares, contribuyendo así a la planificación y mitigación de fenómenos naturales.Publicación Acceso abierto Cambios en el régimen de caudales debido a los cambios climáticos y de coberturas vegetales en la cuenca del Río Claro departamento de Caldas(Universidad EIA, 2024) García Cano, Víctor; Angel Sanint, EnriqueRESUMEN: El presente estudio se enfoca en la modelación hidrológica de la cuenca del río Claro, en Caldas, con el objetivo de investigar los efectos del cambio climático y los cambios en las coberturas sobre la regulación hídrica de la región. Se observa un aumento progresivo en la expansión de coberturas de herbáceas y pasto, principalmente asociadas a actividades agrícolas y ganaderas, lo que impacta significativamente los servicios ecosistémicos, particularmente la regulación hídrica. Este fenómeno se asocia con cambios sustanciales en las coberturas naturales de la zona, exacerbados por la intervención humana. Según el informe del IPCC de 2023 (IPCC, 2023), se constata una tendencia hacia la intensificación del ciclo hidrológico en la región, lo que resalta la importancia de comprender y modelar estos cambios para una gestión eficaz del agua. Para abordar esta problemática, se realiza una revisión exhaustiva de la literatura científica con el propósito de identificar y seleccionar un modelo hidrológico que integre adecuadamente las variables de cobertura y cambio climático. Se opta por el modelo TETIS, reconocido por su capacidad para abordar estos problemas y adaptarse a las condiciones específicas de la cuenca del río Claro. Además, se implementan técnicas de simulación de cambios en la cobertura terrestre mediante el uso de autómatas celulares, lo que permite evaluar diferentes escenarios futuros en función de diversas proyecciones climáticas y cambios en las actividades humanas. Se emplea una estrategia de calibración y validación temporal, dividiendo la serie hidrológica en dos segmentos: uno para la calibración y otro para la validación. Se calculan coeficientes de ajuste como la eficiencia de Nash y el error cuadrático medio, seleccionando los parámetros del modelo que mejor se ajusten a estos criterios. También se comparan los percentiles de la curva de duración de caudales para evaluar el desempeño del modelo en caudales medios y mínimos. Este estudio evaluó el comportamiento hidrológico de la cuenca del río Claro y sus subcuencas bajo escenarios de cambio climático y alteraciones en la cobertura del suelo. Las curvas de duración de caudales permitieron identificar variaciones significativas en los flujos superficiales, subsuperficiales y el caudal base, resaltando los impactos en la disponibilidad de agua y la respuesta de la cuenca ante condiciones climáticas extremas. Los resultados destacan un incremento en la escorrentía superficial y una disminución en el caudal base en escenarios combinados de cambio climático y cobertura, especialmente en subcuencas con transiciones de bosques y páramos hacia pastos y vegetación herbácea. Se observó que las subcuencas con mayor presión de actividades humanas, como la subcuenca 4, 15 y 22, presentan alteraciones significativas en la regulación hídrica. Estas modificaciones incrementan los caudales altos y reducen los bajos, comprometiendo la capacidad de la cuenca para almacenar agua y enfrentar períodos secos. Los cambios en el uso del suelo, combinados con el aumento del forzamiento radiativo, exacerban los efectos del cambio climático, generando mayor variabilidad en los caudales y aumentando la vulnerabilidad de los ecosistemas locales, especialmente en áreas de páramos y alta montaña. El análisis refuerza la importancia de implementar estrategias de conservación de la cobertura vegetal, restauración de ecosistemas clave y adopción de prácticas agrícolas sostenibles para mitigar los impactos observados. Asimismo, se resalta la necesidad de fortalecer el monitoreo hidrometeorológico y la modelación hidrológica, con el fin de adaptar las estrategias de manejo a las condiciones cambiantes y garantizar un uso sostenible de los recursos hídricos en la cuenca del río Claro. Este enfoque integrado permitirá no solo preservar la biodiversidad, sino también asegurar la disponibilidad de agua para las comunidades locales en el contexto de escenarios futuros de cambio climático.Publicación Acceso abierto Cuantificación de la captura de carbono en el suelo bajo las diferentes coberturas vegetales en la región noroccidental de Antioquia(Universidad EIA, 2019) Hernández Soto, Amparo; Araque Marín, Pedronel; Quinchía Figueroa, Adriana MaríaEl cambio climático es una problemática que se ha planteado de forma recurrente en los últimos años, impulsando a la toma de medidas para la captura de carbono, buscando reducir el desbalance en el ciclo de carbono. El suelo es uno de estas nuevas opciones que se están considerando pues este contiene el 75% (Ecological Society of America, 2000) de carbono sobre los ecosistemas terrestres, ocupando el segundo lugar como reservorio de carbono después del océano. Aportando esta captura a reducir los impactos de las emisiones de carbono entre 5-15% (Lal, 2004). Sin embargo, la captura de carbono en el suelo no representa una solución completa al problema, el cambio en las coberturas vegetales influye en la capacidad para capturar el carbono atmosférico en la litosfera. Es por esto que el conocer la cantidad de carbono bajo diferentes coberturas permite plantear a futuro propuestas de mejores formas de uso y protección del recurso. Para este trabajo se tomaron 12 muestras de suelo bajo tres coberturas vegetales diferentes, estas fueron llevadas al laboratorio, donde se les aplicaron metodologías propuestas por la American Society of Testing Materials (ASTM), la metodología Walkley Black, entre otras. Esperando encontrar diferentes concentraciones de carbono que nos permitan conocer cual cobertura propicia una mayor captura de carbono. De los resultados obtenidos de los análisis físicos no se encontró gran diferenciación entre las muestras tomadas en el mismo suelo, sin embargo, los resultados fisicoquímicos de las muestras dan la idea de que las diferentes replicas tomadas en el suelo son muestras completamente aisladas, sin datos en común. Finalmente, junto a los análisis fisicoquímicos se complementó el estudio por medio de cromatografía de papel radial aplicada a los suelos, permitiendo obtener mayor información y conocer el comportamiento de los suelos de acuerdo a la presencia o ausencia de nutrientes o sustancias de vital importancia para el entendimiento del estado de los suelos. Al observar los resultados se notan claras diferencias entre los suelos con cultivo presente y sin cultivo, asociado posiblemente a la presencia de insecticidas y fertilizantes químicos. Una vez aplicadas las técnicas, se encontró que las muestras tomadas en pendientes menores presentaban mayor cantidad de carbono orgánico fijo, por otro lado las muestras tomadas de suelo con cobertura vegetal presentaba mejor y mayor asimilación del carbono, de igual forma, tras analizados los cromatogramas, se concluyó que el suelo con menor calidad y por consiguiente con menor almacenamiento de carbono es aquel que no presenta ningún tipo de cobertura vegetal.Publicación Acceso abierto Estimación de temperatura superficial en el Valle de Aburrá mediante técnicas de percepción remota(Universidad EIA, 2012) Trujillo Uribe, Santiago; Soto Estrada, EngelberthEn esta investigación se examina el fenómeno de isla de calor en el valle de Aburrá, en donde desafortunadamente aún no se realizan estudios al respecto. Sin datos científicos que sustenten qué factores, como el agotamiento de la cobertura vegetal y el uso de materiales de construcción de baja reflectividad solar, influyen en el aumento del fenómeno de isla de calor, no se podrán respaldar estrategias que permitan mitigar este fenómeno.Publicación Acceso abierto Impacto potencial del cambio climático en la oferta hídrica de la cuenca de la quebrada la Sopetrana, Antioquia(Universidad EIA, 2018) Velásquez Muñoz, Daniela; Ruíz Carrascal, Carlos DanielEste trabajo de investigación surge a partir de la necesidad de proveer elementos para la gestión del agua en una zona del Departamento de Antioquia en la cual la presión antrópica sobre el recurso hídrico está alcanzando niveles altos a críticos. Se seleccionó como estudio de caso la cuenca de la Quebrada La Sopetrana, debido a que ésta ha venido experimentando una disminución en la disponibilidad del recurso hídrico, sobre todo en períodos de estiaje, por el deterioro de sus ecosistemas y por el incremento en la demanda de agua para el desarrollo de actividades agrícolas, pecuarias y recreativas. Se definió una línea base a partir de la recolección, verificación y validación de información secundaria, y se procedió a la evaluación de un posible escenario prospectivo de disponibilidad del recurso hídrico mediante la ejecución de un modelo simple de simulación hidrológica (modelo SHIA) forzado con series sintéticas de lámina de precipitación para un futuro de corto a mediano plazo. El incremento en la temperatura media anual proyectada, obtenido a través de la implementación de la técnica de reducción de escala de kNN (kth Nearest Neighbor) a las simulaciones prospectivas del modelo de circulación global MPI-ESM-LR, alcanza +1,6°C, equivalente a un aumento del 8%. La reducción en la precipitación media anual con respecto al escenario histórico, definida a partir de la implementación de la técnica de reducción de escala ‘Q-Q Delta Method’ a las simulaciones prospectivas de los modelos climáticos GISS-E2-R, MPI-ESM-MR y MRI-CGCM3, alcanza un 1% aproximadamente. El incremento en la lámina de evapotranspiración potencial para toda la cuenca hidrográfica, estimado a partir de la implementación de tres métodos indirectos (ecuaciones de Turc, 1954; Coutagne, s.f.; y Cenicafé, 1998) para las condiciones futuras, alcanza un 4%. La disminución en la oferta hídrica proyectada es de casi el 17%, con respecto al escenario histórico. Para una tasa de aumento de la demanda hídrica en la cuenca de casi el 5%, el aumento potencial en la presión antrópica sobre el recurso agua sería del 25% para las próximas dos décadas. Estos resultados permitieron la conceptualización y el planteamiento de acciones de mitigación y adaptación que garanticen a futuro una oferta del agua en altos estándares de cantidad y calidad. Las actividades aquí desarrolladas facilitan el proceso de toma de decisiones para el uso eficiente del recurso hídrico en la región de interés y su perduración en el tiempo.Publicación Acceso abierto Inferencia del comportamiento del nivel de condensación por elevación en un sitio estratégico de los Andes tropicales. Fase 1: Componente físico(Universidad EIA, 2015) Cuevas Moreno, Juanita; Ruiz Carrascal, Carlos DanielEl cambio climático es considerado una de las principales amenazas que podrían afectar la magnitud y calidad de servicios ecosistémicos que proveen los ecosistemas de alta montaña tropicales. En este trabajo dirigido de grado se analizaron series temporales de diversas variables climáticas para inferir el comportamiento del Nivel de Condensación por Elevación (LCL, por sus siglas en inglés) y su tendencia en el largo plazo, focalizando el estudio en la cuenca hidrográfica del Río Claro, en el macizo volcánico Ruiz-Tolima de la Cordillera Central de los Andes colombianos. Se exploraron también condiciones de estabilidad atmosférica. Se procesaron específicamente registros de temperaturas máximas y mínimas, temperaturas de punto de rocío, y ciclos diurnos de temperatura y humedad relativa. Se seleccionó información histórica de estaciones meteorológicas ubicadas en el entorno del macizo volcánico, así como registros de sensores digitales instalados a lo largo del transecto altitudinal que sigue la corriente principal de la cuenca hidrográfica del Río Claro. Los análisis fueron complementados con el estudio de resultados de simulación retrospectivos de un modelo de circulación general (ECHAM4.5) que arroja buena representatividad de las condiciones climáticas de los Andes tropicales. Bajo condiciones medias trimestrales multianuales, el LCL alcanza los 2140 y 2190 m sobre el nivel del mar en los trimestres Septiembre-Octubre-Noviembre (SON) y Diciembre-Enero-Febrero, respectivamente. En el largo plazo, la altura del LCL en el trimestre SON ha cambiado a una tasa, estadísticamente significativa a un nivel de significancia del 5%, de -8,1 milibares por década. Los cambios inferidos en el LCL se compararon con un mapa de coberturas del macizo volcánico y la cuenca hidrográfica de interés. Los resultados de la comparación sugieren que, en los próximos años, los remanentes de bosque de niebla comenzarán a experimentar condiciones de estrés hídrico. Como resultado de esta disrupción, se podría presentar una importante disminución en el aporte de vapor de agua hacia los niveles altos, que sumado al proceso de cambio en las condiciones de estabilidad atmosférica en la zona, podría generar aún más impactos en los ecosistemas de páramo. Esta investigación indica que el cambio climático y las actividades de deforestación están actuando sinérgicamente para generar aún más estrés en los frágiles y únicos ecosistemas Alto-Andinos.Publicación Sólo datos Modelación de los impactos de los escenarios de cambio climático en la cuenca del Río Pamplonita en Norte de Santander(Fondo Editorial EIA - Universidad EIA, 2020-02-03) Mena, Darwin; Cañon Ramos, Miguel Angel; Suárez Rodríguez, Ana MariaEn el siguiente estudio se presentan los resultados obtenidos a partir de una modelación hidrológica realizada en la cuenca del río pamplonita, Colombia; Se determinan los impactos potenciales del cambio climático sobre el régimen hidrológico de la zona, utilizando los modelos de circulación global (GCM) junto a las trayectorias de concentración representativas por su siglas en inglés (RCP) para la proyección del clima. Se integraron las variables de precipitación, temperatura y caudal evaluadas para las condiciones actuales y para los escenarios RCP 2.6, RCP 4.5 y RCP 8.5. Las series climatológicas futuras, de 2015 a 2100, se generaron por medio de la metodología de reducción de escala basada en el método estadístico de la teoría del caos a partir de los datos obtenidos del modelo de circulación global CCMS4. Los datos obtenidos se utilizaron luego como entrada en la herramienta de modelación para América Latina y el Caribe Hydro-BID.Publicación Acceso abierto Sistema de control para un KIT agrivoltaico hidropónico(Universidad EIA, 2024) García Pérez, Michelle Vanessa; Manrique Espíndola, Tatiana; España Forero, Juan ManuelRESUMEN: El cambio climático es una de las mayores preocupaciones en el mundo actualmente, lo que ha impulsado la implementación progresiva de energías renovables para contrarrestar sus efectos. Sin embargo, estas fuentes de energía también generan impactos ambientales significativos. Similarmente, la agricultura, vital para la subsistencia humana, contribuye a problemas como la deforestación y la pérdida de biodiversidad. En este trabajo de grado, se propone el diseño e implementación de un sistema de control para un KIT agrivoltaico hidropónico, buscando mitigar los impactos ambientales asociados con la generación de energía y la agricultura. La propuesta se basa en la obtención de información a través del estado del arte en temas como energías renovables y metodologías para cultivos hidropónicos, creando así un diseño ajustado a las necesidades identificadas. El objetivo principal es construir un prototipo que incorpore un sistema de control y monitoreo, facilitando su uso y promoviendo la sostenibilidad en ambos sectores.Publicación Acceso abierto Vulnerabilidad al cambio climático de tres especies de flora del páramo. Estudio de caso: Parque Nacional Natural los Nevados(Universidad EIA, 2013) Arcila Marín, Natalia; Gutiérrez Cardona, Carolina; Gutiérrez Lagoueyte, María ElenaEl Cambio Climático ha sido aceptado como una realidad que afecta ecosistemas vulnerables y estratégicos como el páramo. Debido a la importancia que tienen las especies en la estructura e integridad del páramo, se hace necesario evaluar la vulnerabilidad al Cambio Climático de las especies que lo componen. En este trabajo de grado se presentan los diferentes análisis y etapas realizadas para determinar la vulnerabilidad al Cambio Climático de tres especies características de páramo (Espeletia hartwegiana, Lupinus alopecuroides y Plantago rigida), presentes en el PNN Los Nevados, cordillera central, y se evalúa la aplicación del Índice de vulnerabilidad propuesto por The NatureServe en los Andes tropicales. El análisis de vulnerabilidad se basó en información acerca de la exposición al clima (temperatura y humedad proyectada), exposición indirecta al Cambio Climático, y sensibilidad o factores específicos de cada especie. Se realizó una exhaustiva búsqueda de las características de cada una de las especies, además de las condiciones climáticas y demás características de la zona de estudio. Se desarrolló una plataforma de Sistemas de Información Geográfica (SIG) que incluye los mapas de distribución espacial de las especies y de variables ambientales, climáticas históricas y proyectadas. La temperatura proyectada se obtuvo a partir de información obtenida del IPCC para el modelo ECHAM5, en el período de mediano plazo (2046-2065), y corregida por elevación. Los cálculos de la humedad se realizaron a partir de ecuaciones propuestas para la evapotranspiración potencial y real, a partir de las temperaturas proyectadas y los análisis de precipitación de información climática en el área de estudio. Los mapas de distribución de las tres especies se desarrollaron mediante modelación de la probabilidad de presencia de las especies en la zona de estudio, realizada con la herramienta Maxent. La evaluación del Índice de vulnerabilidad de The NatureServe indica que las tres especies de flora del páramo tienen una clasificación extremadamente vulnerable al Cambio Climático, corroborando la amenaza de los ecosistemas de alta montaña.
