Simulación del impacto del cambio climático en el acuífero de Yucatán

Abstract

Investigaciones recientes indican que el cambio climático está provocando un aumento en las temperaturas y variaciones en los patrones de precipitación, alterando el ciclo hidrológico natural. Debido a que el Estado de Yucatán se abastece principalmente de agua subterránea, es importante estudiar los posibles impactos que las variaciones climáticas podrían tener sobre el acuífero. Para esto, es necesario conocer y entender los procesos hidrogeológicos que definen el comportamiento hídrico del sistema. Una forma de lograrlo es mediante la modelación numérica, la cual es una herramienta muy utilizada en investigación y gestión de los recursos hídricos porque permite simular el flujo subterráneo aplicando ecuaciones que representan lo que ocurre en la realidad. El objetivo de esta investigación fue analizar las variaciones de la recarga futura bajo escenarios de cambio climático y su relación con el flujo subterráneo en el acuífero del Estado de Yucatán. Para lograrlo se realizó primero un modelo de flujo de agua subterránea en régimen estacionario de la zona de estudio con ayuda del software PMWIN considerando al acuífero como un medio poroso equivalente (homogéneo e isótropo). Se recolectaron datos hidrogeológicos de la literatura, tales como potenciales hidráulicos en pozos, precipitación, temperatura, extracciones, líneas preferenciales de flujo y otras propiedades del medio como su geomorfología y geología. La recarga media anual y las extracciones fueron estimadas y con toda la información recabada se estableció un modelo conceptual del sistema. Para la modelación se definieron cuatro esquemas con características variadas para simular el comportamiento del flujo del aguas subterránea. El parámetro utilizado para la calibración fueron los niveles piezométricos de los pozos.

El modelo calibrado se utilizó para simular el comportamiento del flujo del agua subterránea en el acuífero bajo diferentes condiciones climáticas futuras. Se ejecutó manteniendo las mismas condiciones de calibración, pero variando la recarga, la cual se estimó utilizando las salidas de precipitación y temperatura de los escenarios de cambio climático del Ensamble multimodelo (REA) evaluando dos forzamientos radiativos RCP 4.5 (emisiones bajas) y 8.5 (emisiones altas), para dos horizontes: futuro cercano y lejano. Los resultados obtenidos se compararon mediante un análisis de sensibilidad. La mejor calibración se logró con el esquema de cinco estratos, que considera cuatro zonas geohidrológicas con conductividades hidráulicas diferentes: plataforma caliza, anillo de cenotes, caliche y Sierrita de Ticul. La Zona de Ticul reportó una conductividad hidráulica mayor por un orden de magnitud que la plataforma caliza, posiblemente debido a la existencia de la falla de Ticul, la cual podría hacer cambiar las condiciones del flujo del agua subterránea en la zona y actuar como una frontera de flujo. Por otro lado los escenarios de cambio climático proyectaron un descenso en las precipitaciones y un aumento de las temperaturas en la zona de estudio, generando una disminución general de las tasas de recarga. De acuerdo a las simulaciones, la reducción de la recarga provocará una disminución de los niveles piezométricos, siendo el escenario de emisiones altas a futuro lejano el de mayor descenso. Un decremento en el nivel freático supondría que el equilibrio hidrostático entre agua salada-agua dulce pueda verse afectado y como consecuencia la calidad del recurso hídrico.