Si bien existen muchas alusiones en cuanto a los efectos del cambio climático en el ciclo hidrológico global, éstas se encuentran referidas generalmente a la temperatura atmosférica, la precipitación y al incremento del nivel del mar, y poco se habla de los efectos sobre el recurso hídrico subterráneo. A partir de un ejercicio de revisión bibliográfica que incluyó alrededor de 60 referencias de los últimos 10 años, se empieza a consolidar un marco de referencia al respecto, y se efectúa una primera aproximación a la evaluación de los efectos del cambio climático sobre tres sistemas hidrogeológicos en Colombia. Considerando los escenarios de cambio climático propuestos por el IDEAM, se practica un análisis conceptual de las posibles implicaciones sobre la recarga para los acuíferos del Valle de Aburrá, Urabá antioqueño y Cuenca del rio Ranchería, que conllevaría a una disminución de la descarga de aguas subterráneas y un impacto directo en ecosistemas dependientes.

Abstract. The increasing reliance on global models to address climate and human stresses on hydrology and water resources underlines the necessity for assessing the reliability of these models. In river basins where availability of gauging information from terrestrial networks is poor, models are increasingly proving to be a powerful tool to support hydrological studies and water resources assessments (WRA). However, the lack of in situ data hampers rigorous performance assessment, particularly in tropical basins where discordance between global models is considerable. Remotely sensed data of the terrestrial water storage obtained from the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) satellite mission can provide independent data against which the performance of such global models can be evaluated. However, how well GRACE data represents the dynamics of terrestrial water storage depends on basin scale and hydrological characteristics. Here we assess the reliability of six global hydrological models (GHMs) and four land surface models (LSMs) available at two resolutions. We compare the dynamics of modelled Total Water Storage (TWS) with TWS derived from GRACE data over the Magdalena–Cauca basin in Colombia. This medium-sized tropical basin has a well-developed gauging network when compared to other basins at similar latitudes, providing unique opportunity to contrast modelled TWS and GRACE data across a range of scales. We benchmark monthly TWS changes from each model against GRACE data for 2002–2014, evaluating monthly variability, seasonality, and long-term variability trends. The TWS changes are evaluated at basin level, as well as for selected sub-basins with decreasing basin size. We find that the models poorly represent TWS for the monthly time series, but they improve in representing seasonality and long-term variability trends. The high-resolution GHM World-Wide Resources Assessment (W3RA) model forced by the Multi-Source Weighted Ensemble Precipitation (MSWEP) is most consistent in providing the best performance at almost all basin scales, with higher-resolution models generally outperforming lower-resolution counterparts. This is, however, not the case for all models. Results highlight the importance of basin scale in the representation of TWS by the models, as with decreasing basin area, we note a commensurate decrease in the model performance. A marked reduction in performance is found for basins smaller than 60 000 km2. Although uncertainties in the GRACE measurement increase for smaller catchments, the models are clearly challenged in representing the complex hydrological processes of this tropical basin, as well as human influences. We conclude that GRACE provides a valuable dataset to benchmark global simulations of TWS change, in particular for those models with explicit representation of the internal dynamics of hydrological stocks, offering useful information for continued model improvement in the representation of the hydrological dynamics in tropical basins.

No abstract

[Introducción]: Gracias a los recientes datos provistos por los satélites GRACE, es posible, de manera preliminar, estimar los cambios en los almacenamientos de agua subterránea (GWS por sus siglas en inglés), y ofrecer, así, una herramienta novedosa y sin precedentes en el estudio de las dinámicas de los sistemas acuífero-humedal. [Obje- tivo]: A raíz de las tendencias observadas en GRACE para la cuenca Magdalena-Cauca en Colombia, este estudio tiene como propósito indagar sobre cambios en la oferta hídrica de los sistemas acuífero-humedal. [Metodología]: Para este fin, se realizó un análisis de superposición de mapas, en donde se emplean los datos de GRACE para obtener cifras de recarga y descarga de agua para diferentes áreas de la cuenca y sistemas acuífero-humedal. [Re- sultados]: Considerando las tendencias de GWS, se obtuvieron volúmenes de agua que se tradujeron en cambios en el almacenamiento de los sistemas acuífero-humedal identificados en la cuenca Magdalena-Cauca. Estos valores muestran una recarga neta entre 2002 y 2010 de 284.65 mm lámina de agua para toda el área de la cuenca, pero una pérdida de 490.68 mm entre 2011 y 2017. Se observó, además, una alta correspondencia entre los eventos ENSO y GWS, en especial, los fuertes eventos La Niña 2010-2011 y El Niño 2015-2016 que causaron fuertes estragos en el país, lo cual se evidencia, en mayor medida, en la zona de la Mojana ubicada al norte de la cuenca. [Conclusiones]: Si bien estos resultados aún deben ser validados con datos de monitoreo continuo, las cifras que se presentan en este estudio invitan a ejecutar acciones en torno a la formulación de mejores políticas y gestión de los recursos hídricos que propendan por la seguridad hídrica futura.