TITULO DEL PROYECTO DE INVESTIGACIN

INVESTIGADORES

Daniel Fernando Colonia Ortiz. Judith Eliana Torres Castillo.

HUARAZ-ANCASH-PER, 2013

Disponibilidad hdrica glaciar en la subcuenca

Quillcay, teniendo en cuenta el retroceso glaciar y el

cambio climtico, 1970-2013-2050

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CONTENIDO RESUMEN ...................................................................................................................................... 3

I. INTRODUCCIN ................................................................................................................... 4

1.1. Objetivos ..................................................................................................................... 5

1.2. Descripcin del mbito de estudio .......................................................................... 5

1.3. Hiptesis ..................................................................................................................... 7

1.4. Caractersticas de la investigacin ......................................................................... 7

II. MARCO TERICO ................................................................................................................ 9

2.1. Antecedentes ............................................................................................................. 9

2.2. Los glaciares ............................................................................................................ 10

2.3. Cambio climtico e impacto en los glaciares ...................................................... 12

2.4. Evidencias del retroceso de glaciares en la Cordillera Blanca......................... 13

2.5. Disponibilidad hdrica .............................................................................................. 15

2.6. Adaptacin al cambio climtico ............................................................................. 16

III. METODOLOGA .................................................................................................................. 18

3.1. Informacin disponible ............................................................................................ 18

3.2. Procesamiento de imgenes de satlite .............................................................. 18

3.3. Obtencin de coberturas de la Tierra ................................................................... 20

3.4. Validacin y verificacin de superficies de glaciares y lagunas ....................... 24

3.5. Estimacin del volumen glaciar ............................................................................. 25

3.6. Escenario climtico ................................................................................................. 27

3.7. Escenario futuro de la evolucin de los glaciares .............................................. 27

IV. RESULTADOS Y DISCUSIN .......................................................................................... 28

4.1. Cambio de la superficie de glaciares y lagunas ................................................. 28

4.2. Volumen glaciar disponible en la subcuenca ...................................................... 30

4.3. Escenario futuro de los glaciares al 2050 ............................................................ 31

4.4. Adaptacin al cambio climtico ............................................................................. 31

V. CONCLUSIONES ................................................................................................................ 34

VI. RECOMENDACIONES ....................................................................................................... 35

VII. BIBLIOGRAFA .................................................................................................................... 36

ANEXOS ....................................................................................................................................... 40

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RESUMEN

En las ltimas dcadas el cambio climtico ha afectado las regiones de la cryosfera del

mundo, especialmente los glaciares en los Andes del Per, por ser excelentes

indicadores del cambio climtico. El conocimiento relacionado con la dinmica de los

glaciares es importante para el uso y aprovechamiento del recurso hdrico en los Andes

peruanos en diversas actividades. En este contexto, la presente investigacin tiene

como objetivo estimar la disponibilidad hdrica glaciar, teniendo en cuenta el retroceso

glaciar y el cambio climtico en la subcuenca Quillcay, durante los perodos 1970-2013-

2050.

Los datos utilizados son imgenes de satlite Landsat 5 TM y Liss III de 1987, 1996,

2006 y 2013. El rea glaciar se estim, aplicando el ndice estandarizado de nieve/hielo,

(NDSI) interpretacin visual y trabajos de campo. La disponibilidad hdrica almacenada

en los glaciares se estim a travs del clculo de volumen, usando un Modelo Digital de

Elevacin (MDE) de alta resolucin espacial (5 m) y aplicando el mtodo espesor

dependiente-pendiente con parmetros fsicos de cada glaciar. Asimismo, se determin

un escenario futuro de los glaciares para el 2050, considerando la tendencia de cambio

del volumen glaciar del perodo 1970-2013. Los resultados muestran que el rea de los

glaciares en la subcuenca Quillcay disminuy ~29% entre 1970 y 2013, con una tasa de

cambio promedio de -0.85% por ao. Su prdida de volumen glaciar total ~40% con una

tasa de cambio promedio de -0.93% por ao. En la subcuenca, las microcuencas

Churup y Cojup tienen la menor disponibilidad hdrica glaciar al 2013 con 5% y 53%

respectivamente. En consecuencia, se demostr que el recurso hdrico almacenado en

los glaciares disminuir gradualmente hacia el 2050 con una prdida acumulada de

volumen glaciar total ~61% entre 1970 y 2050. Este hecho podra ocasionar graves

problemas para el desarrollo y la economa de la subcuenca Quillcay, durante la poca

seca, porque el agua es fundamental para las actividades econmicas y las

necesidades vitales de la poblacin aguas abajo. La informacin obtenida en el estudio

ser til para que los tomadores de decisin aumenten proyectos de inversin pblica,

centrados en la adaptacin al cambio climtico y la disminucin progresiva de las

reservas de agua en las regiones tropicales.

Palabras claves: Disponibilidad hdrica, retroceso glaciar, subcuenca glaciar, glaciar,

cambio climtico.

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I. INTRODUCCIN El cambio climtico ha generado un aumento de la temperatura en casi todas las partes de la Tierra entre 0,3 y 0,5C por dcada entre 1901 y 2005. Como consecuencia, hay un importante retroceso de los glaciares observado en los Andes Centrales (Per, Bolivia, Ecuador, Colombia y Venezuela) (Chevallier et al., 2010). Esta reduccin acelerada de la masa glaciar ha ocasionado preocupacin en la poblacin y el gobierno con respecto a la futura disponibilidad de agua dulce en las regiones andinas. Los ecosistemas de montaa (humedales, lagunas, arroyos, bosques y otros) y la poblacin de la vertiente del Pacfico en su mayora dependen del agua proveniente de los glaciares. Esto demuestra que son excelentes reguladores del recurso hdrico en las cuencas glaciares, especialmente en poca seca. El rea de estudio permiti estimar y corroborar la reduccin dramtica que sufren los glaciares tropicales de los Andes peruanos en los ltimos 40 aos. La subcuenca Quillcay, es considerada como la segunda subcuenca con mayor rea glaciar dentro de la cordillera Blanca, proporciona agua a ecosistemas de montaa y actividades de la poblacin asociadas a la actividad econmica y el bienestar, principalmente para consumo de agua potable en de la Ciudad de Huaraz. El uso de tecnologa geoespacial brind informacin de los parmetros necesarios para evaluar los patrones espaciales de los cambios glaciares, a travs de la aplicacin de tcnicas de percepcin remota (interpretacin y clasificacin de coberturas con ndices espectrales, NDSI y NDWI), uso de la de Modelos Digitales de Elevacin (MDE) e imgenes de satlites de resolucin media y Sistemas de Informacin Geogrfica (SIG). Asimismo, se aplic el mtodo espesor dependiente-pendiente para la estimacin del volumen glaciar al 2013. La disminucin de la disponibilidad hdrica glaciar en la subcuenca Quillcay es a consecuencia del acelerado retroceso glaciar, ocasionado por el cambio climtico. Sin embargo, el retroceso glaciar vara segn la extensin y caracterstica propias del glaciar como respuesta a las diferencias del clima local. En la investigacin se ha estimado el rea glaciar de 32,36 km2 al 2013 lo que significa una prdida de ~29% a partir del rea registrada en 1970 (45,54 km2). El rea glaciar sigue una tendencia negativa con una tasa de cambio promedio de -0,85 % por ao. Siendo la microcuenca Churup, la de mayor retroceso glaciar con el ~84% que las otras microcuencas. Tambin, se ha obtenido el volumen glaciar de 992 x106 m3 al 2013 en la subcuenca Quillcay que representa la disponibilidad hdrica almacenada en los glaciares con una prdida de ~40% entre 1970 y 2013. Adems, se estim el volumen al 2050 con 655 x106 m3 y una prdida acumulada de ~61% con respecto a 1970, a travs de la extrapolacin futura de la tendencia del perodo de 1970-2013. Esto evidencia que el retroceso glaciar disminuye las reservas de agua en los glaciares, causado por el cambio climtico. Los resultados brindaran informacin importante a los tomadores de decisin para aumentar proyectos de inversin pblica, relacionados a la adaptacin al cambio climtico y a la posible disminucin progresiva del recurso hdrico almacenado en los glaciares de las cuencas andinas.

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1.1. Objetivos

General Estimar la disponibilidad hdrica glaciar teniendo en cuenta el retroceso glaciar y el cambio climtico en la subcuenca Quillcay, durante el perodo 1970 - 2013-2050. Especficos Estimar la superficie y volumen glaciar y superficie de lagunas en la

subcuenca Quillcay, perodo 1970 - 2013. Determinar el retroceso glaciar y tasa de cambio en trminos de rea y

volumen en la subcuenca Quillcay, perodo 1970 - 2013. Determinar el escenario futuro del retroceso glaciar y el volumen disponible

para el 2050 teniendo en cuenta escenarios de cambio climtico.

1.2. Descripcin del mbito de estudio

El mbito de estudio de investigacin se halla en la subcuenca del ro Quillcay entre las coordenadas geogrficas 93321- 921 55 de latitud Sur y 773233- 771738 de longitud Oeste. Pertenece a la Cordillera Blanca y el mbito del Parque Nacional Huascarn. La subcuenca posee un rea total de 249,92 km2 con un permetro de 84,23 km aproximadamente entre las altitudes de 3 000 y 6 259 msnm (Figura 1). Asimismo, se ubica en una zona sismotectnica mvil de la provincia de Huaraz, del departamento de Ancash. Y las aguas del rio Quillcay atraviesan la ciudad de Huaraz, desembocan en el ro Santa y finalmente discurren al ocano Pacfico. Cabe mencionar que la ciudad de Huaraz geolgicamente ocupa el abanico deyectivo del ro Quillcay, el cual est constituido por materiales fluvio-aluvionales. La temperatura en la subcuenca vara de forma descendente con la altitud, llegando el promedio mximo mensual a 13,5C y el promedio mnimo mensual a 5C. En el sector altitudinal de 3200 a 3800 msnm la temperatura promedio anual es de 11C, y vara muy poco a lo largo del ao; entre los 3800 y 4800 msnm el promedio anual vara de 5,3 a 7,6C y a partir de 4 800 msnm (zona glaciar) cercanas o menores a 0C. Hidrogrficamente la subcuenca del ro Quillcay se subdivide en cuatro microcuencas:

1.2.1. Microcuenca Cojup

Tiene un rea total de 76,51 km con un permetro de 56,77 km. En la zona baja de la microcuenca recibe el nombre de ro Paria. El punto de mayor altitud se ubica en la cumbre del glaciar Palcaraju con 6 201 msnm y de menor altitud con 4 643 msnm. Y sobre los 4 500 msnm, se encuentran las lagunas Huayar, Perol Chica, Perol Grande, Palcacocha, Cojup y una nueva laguna, todas alimentadas por el deshielo de los glaciares de Ranrapalca, Tocllaraju, Palcaraju y Jatunmontepunku respectivamente. Morfolgicamente, la microcuenca Cojup, tiene una pendiente promedio de 5%, presenta en su recorrido algunos ensanchamientos y estrechamientos. Existe vegetacin de quenuales en las mrgenes de la microcuenca. Adems, a consecuencia del aluvin de 1941, por el desborde de la

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laguna Palcacocha se hicieron trabajos de seguridad, se construy un dique con desage por rebose (conducto cubierto) y el 19 de marzo del 2003 se produjo el derrumbe parcial de la parte posterior de la morrena lateral izquierda de la laguna Palcacocha (Al Este de Huaraz), que provoc flujo de escombros, quedando el 60% de la poblacin de Huaraz desabastecida de agua potable por 6 das. 1.2.2. Quebrada Quilcayhuanca

Comprende un rea de 93,57 km con un permetro de 49,73 km, donde se localizan los glaciares Pucaranra, Tullparaju y Cayesh, entre las altitudes de 4 593 y 6 208 msnm y las lagunas Cuchillacocha y Tullparaju, las cuales son las ms importantes de la microcuenca Quillcayhuanca por su extensin. En la dcada de 1970, la Unidad de Glaciologa de ELECTROPERU hizo trabajos de seguridad por el peligro que representaban las lagunas mencionadas, debido a la dinmica de glaciares colgantes del nevado Pucaranra y Tullparaju, donde se producen continuas avalanchas de hielo y nieve que impactaban directamente a la laguna, generando oleajes que podran comprometer la estabilidad de la morrena frontal. 1.2.3. Microcuenca Shallap

Posee un rea de 40,98 km con un permetro de 38,50 km, en la que se ubica la laguna Shallap a 4 300 msnm de altitud. Esta laguna es alimentada por el deshielo del glaciar Shallap, cuyo pico ms alto es de 5 959 msnm. Tambin en la laguna se construy un dique con fines de seguridad (1974); cuyos trabajos fueron de corte a tajo abierto en la morrena frontal, bajado el nivel original del espejo de agua en 7 m y evacuando 1 205 000 m3 de agua. En la actualidad la laguna se ha convertido en una presa de regulacin que entrega sus aguas hacia al ro Quillcay a partir de la cota 3 700 msnm. 1.2.4. Microcuenca Churup

Tiene un rea de 4,95 km con un permetro de 12,57 km aproximadamente. Adems, se localizan las lagunas Churupita y Churup a partir de los 4 500 msnm que son alimentadas por el deshielo del glaciar de Churup. La laguna de Churup es una de las ms bellas dentro de la cordillera Blanca y mayormente es muy visitada por los turistas por actividades de aventura en alta montaa. Esta microcuenca se encuentra a 20 km al este de la ciudad de Huaraz por la ruta de Llupa y Pitec a una altitud de 3 580 msnm.

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Figura 01. rea de estudio.

1.3. Hiptesis

General A consecuencia del cambio climtico el retroceso glaciar en las subcuencas glaciares de los Andes tropicales se acelera, afectando la disponibilidad hdrica almacenada en los glaciares de la subcuenca Quillcay.

Especficas

El cambio climtico es uno de los principales factores que influye en el

retroceso glaciar en la subcuenca Quillcay durante el perodo 1970-2013. El retroceso glaciar, que disminuye el rea y volumen de los glaciares, afecta

la disponibilidad hdrica almacenada en los glaciares para la subcuenca Quillcay durante el perodo 1970-2013.

1.4. Caractersticas de la investigacin

Enfoque terico de la investigacin: Teora de complejidad. Tipo de investigacin: Explicativa Causal. Mtodo: Analtico sinttico. Objeto de la investigacin: Disponibilidad hdrica glaciar considerando el retroceso glaciar y el cambio climtico Sujeto de la investigacin: Subcuenca Quillcay, Cordillera Blanca, Per.

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Subtipo del sujeto de investigacin: Ciudad de Huaraz y asentamientos a lo largo de la subcuenca Quillcay. Variable dependiente: Disponibilidad hdrica glaciar Variables intervinientes: Retroceso glaciar, cambio climtico.

Cuadro 1. Operacionalizacin de variables.

Variables Indicadores Escala

de medicin

Definicin conceptual

Definicin operacional

Fuente

Dependiente: Disponibilidad hdrica glaciar

Volumen de

agua en m3

Por razn, porque el valor 0 indica ausencia de la variable

Determinacin de la variacin de volumen almacenado del glaciar

Aplicacin del mtodo de estimacin de espesor de hielo pendiente-dependiente

Modelo digital de elevacin, superficie glaciar partir de imgenes de satlite y parmetros glaciolgicos.

Intervinientes: Retroceso glaciar

Cambio climtico

Superficie de glaciares

en km2

Temperatura

en Co

Por razn, porque el valor 0 indica ausencia de la variable Por intervalo, donde el valor 0 no indica ausencia de la variable

Delimitacin de cobertura glaciar en zonas de montaa Disminucin o incremento de la temperatura a 5000 msnm durante el perodo de estudio.

Aplicacin de ndices espectrales (NDSI) Anlisis estadstico

Mapas del inventario ao 1970. Imgenes satelitales de los aos 1987,1996, 2006 y 2013 Datos de campo. Registros Histricos de SENHAMI y Reanlisis de datos de las imgenes NOAA.

El cambio climtico est produciendo procesos intensos de ablacin (retroceso glaciar) con una dramtica prdida de masa en los glaciares de la Cordillera Blanca, generando transformaciones hidrolgicas en toda la cuenca del ro Santa e incrementando la vulnerabilidad de la poblacin en cuanto a la reduccin de la disponibilidad de agua dulce en las subcuencas glaciares. En consecuencia, este fenmeno ocasiona efectos negativos en el desarrollo y la economa de la cuenca Santa.

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El problema identificado en la investigacin es: El cambio climtico ocasiona el retroceso glaciar acelerado en los Andes del Per. El retroceso glaciar se refleja en la disminucin y prdida de superficie y volumen glaciar. Por un lado, la disminucin continua de los glaciares (reservas de agua) incrementa la disponibilidad del recurso hdrico (escurrimiento) de manera temporal, seguida de un decrecimiento. Por otro lado, las reservas de agua disminuyen cuando las masas de hielo se reducen demasiado para mantenerlas, particularmente, durante la estacin seca (Junio a Setiembre). Esta tendencia se conceptualiza como peak water" (Baraer et al., 2012). Indiscutiblemente la continua reduccin de los glaciares tendr consecuencias inevitables en el recurso hdrico. En ese contexto, la subcuenca Quillcay sufrir la disminucin de las reservas de agua en el futuro por el retroceso glaciar, afectando la disponibilidad de agua para su uso en la ciudad de Huaraz y otros centros poblados. Por lo mencionado anteriormente se pretende contestar las siguientes preguntas de investigacin:

Cmo el cambio climtico influye en el proceso de retroceso glaciar en la subcuenca Quillcay?

Cmo el retroceso glaciar influye en la disponibilidad hdrica almacenada de los glaciares en la subcuenca Quillcay?

II. MARCO TERICO

2.1. Antecedentes

Los glaciares tropicales alcanzaron su ltima mxima extensin durante la Pequea Edad de Hielo y han retrocedido desde entonces, interrumpidos con perodos breves de avance glaciar a mediados de 1920 y finales de los aos 1970 y 1990 (Carey et al., 2012). El retroceso glaciar en los Andes, ha producido efectos negativos como el deterioro de los ecosistemas asociados. En el Per, el retroceso glaciar se inici con mayor intensidad a partir de la dcada de 1980 segn Ames y Francou (1995) y su causa principal son los niveles ms altos de calentamiento observados a mayores altitudes (0,10C por dcada) que en los ltimos 70 aos, representa un aumento de la temperatura media global de 0,68C en los Andes tropicales (desde Ecuador hasta el norte de Chile) desde 1939 (Rabatel et al., 2013; Vuille, 2013).

La disponibilidad hdrica glaciar en la subcuenca Quillcay a consecuencia

del cambio climtico

Disminuye

Por el retroceso acelerado de los glaciares. Los procesos de

ablacin, agudizan la prdida de superficie y volumen almacenado

de agua dulce

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Por ejemplo, la Unidad de Glaciologa y Recursos Hdricos de la Autoridad Nacional del Agua ha estimado una reduccin de la cobertura glaciar total de 40% en las 18 cordilleras nevadas del Per a partir de 1970, segn el primer inventario de glaciares realizado por Hidrandina S. A. (1989). En ese contexto, la Cordillera Blanca es la montaa ms extensa y alta del Per, extendindose en direccin N30O, desde el nevado Rajutuna hasta el nevado Pelagatos, con una longitud lineal aproximada de 210 km y concentra el 35% del total de los glaciares peruanos (UGRH, 2010). Varias investigaciones determinaron la superficie glaciar, utilizando mapas digitales e imgenes de satlite (Georges, 2004; Silverio y Jaquet, 2005; Racoviteanu et al, 2008; UGRH, 2010), cuyos resultados varan ligeramente en cuanto a la aplicacin de los mtodos para delimitar el contorno glaciar. Sin embargo, todos coinciden en que existe un marcado retroceso de los glaciares en las ltimas dcadas (Rabatel et al., 2013). La Cordillera Blanca ha reducido significativamente su rea glaciar desde la Pequea Edad de Hielo a mediados del siglo XIX, cuando el rea glaciar se redujo aproximadamente de 900-850 km2 a menos de 600 km2 a finales del siglo XX (Georges, 2004; Carey et al., 2012). En el siglo XXI el inventario de glaciares de la cordillera Blanca al 2003 report una reduccin de su rea en un ~27%, 723 km2 desde 1970 (UGRH, 2010; Hidrandina S.A., 1989) y un volumen glaciar de 22,6 km3. La Unidad de Glaciologa y Recursos Hdricos (UGRH) estim una reduccin de superficie alrededor del 35% para el 2010. Tambin en la cordillera Vilcanota, considerada como la segunda cordillera de mayor extensin al sur del Per, se ha estimado un 33% de prdida de rea glaciar entre 1970 y 2009 (UGRH, 2012). Segn Salzmann et al., (2013) la reduccin de la superficie y volumen glaciar fueron mayores a mediados de la dcada de 1980, con una prdida de alrededor del 30% de superficie y 40 a 45% de volumen aproximadamente entre 1985 y 2006. Los reportes mencionados anteriormente evidencian grandes cambios en la dinmica de los glaciares andinos y una tendencia a reducir dramticamente en las siguientes dcadas.

2.2. Los glaciares

Para conocer la evolucin del glaciar es necesario entender qu es un glaciar. En trminos sencillos, un glaciar es una masa de hielo duro, grueso y compacto ubicada en tierra firme que se desliza lentamente por accin de la gravedad y se forma por recristalizacin de la nieve (Rodrguez y Valdez, 2004). Los glaciares se forman durante muchos aos por la acumulacin de la nieve en zonas donde la acumulacin es mayor que la fusin. El glaciar se encuentra en constante movimiento, es dinmico. El glaciar tiene tres partes: zona de acumulacin (acumulacin de nieve, donde gana ms masa de la que pierde), lnea de equilibrio (donde los procesos de ganancia y prdida son equivalentes) y zona de ablacin (donde predomina la fusin de hielo). Si uno imaginariamente ubica estacas alineadas en la zona de acumulacin y se toma un tiempo, la lnea se deformara en forma de parbola, y evidenciara una mayor transferencia de masa y mayor velocidad de flujo en la parte central del glaciar (Figura 02).

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Figura 02. Dinmica glaciar (Adaptado de Basantes, 2010)

El proceso de transferencia del hielo de la zona de acumulacin hacia la zona de ablacin del glaciar est controlado por el clima y por las caractersticas topogrficas del glaciar (pendiente, morfologa del lecho rocoso, presencia de agua, etc.), los cuales son parte de la dinmica glaciar. El balance de masa es la respuesta directa al cambio del clima, el cual representa el cambio de masa, cuyo resultado es la suma de la acumulacin (ganancia de masa) y la ablacin (prdida de masa), medido en volumen equivalente de agua, durante un perodo definido, normalmente la duracin del ao hidrolgico (Blandes y De la Quintana, 2008). El cambio de rea y longitud del frente glaciar depende del tiempo de respuesta del glaciar a un cambio climtico, el cual puede variar entre algunos aos y ms de un decenio (Francou y Pouyaud, 2008). El estado de salud de un glaciar y su capacidad para transportar los detritos provenientes de las paredes rocosas es un reflejo de su balance de masa (Balance neto, positivo o negativo). Un balance de masa positivo permite un rpido enterramiento de escombros supraglaciares y su transporte a travs de la direccin del flujo glaciar, mientras que un balance de masa negativo muestra la exposicin y la aparicin de mayor cantidad de desechos en la superficie (Figura 03). Las condiciones basales tambin varan; si el balance de masa es positivo, el glaciar fluye ms rpido, erosionando el lecho con mayor intensidad y un balance de masa negativo permite el estancamiento y la rpida deposicin de la carga de sedimentos (Singh et. al., 2011).

Figura. 03. Perfil longitudinal y partes de un glaciar. Fuente: Singh et. al., 2011.

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2.3. Cambio climtico e impacto en los glaciares

Las discusiones sobre el cambio climtico han ocupado un lugar central en los debates pblicos, foros de profesionales, noticieros y el dilogo poltico. Varios estudios demuestran que el clima en las ltimas 4 dcadas ha variado, y ha ocasionado alteraciones en los ecosistemas de montaa relacionados con el agua como glaciares, lagunas, humedales y bosques (IPCC, 2008) en altas montaas de bajas latitudes. Segn el IPCC (2012), cambio climtico es el estado del clima identificado por las alteraciones en el valor medio y/o la variabilidad de la frecuencia y/o la intensidad de sus propiedades y que persiste durante un perodo extenso, de tres dcadas o ms. Mientras que la variabilidad climtica son las fluctuaciones u oscilaciones durante perodos relativamente cortos con respecto a una variable climtica, es decir, se registran valores por debajo o encima del valor normal. El IPCC proyecta para el siglo XXI escenarios probables de posibles emisiones futuras de gases de efecto invernadero. Entre ellos el escenario A2 es el ms pesimista que representa un mundo heterogneo con un aumento continuo de la poblacin, donde las concentraciones de CO2 tienen un crecimiento acelerado agudizando an ms el efecto invernadero en el planeta. Este escenario anticipa los efectos ms graves del cambio climtico. Segn el escenario A2 los Andes peruanos experimentaran un calentamiento considerable de 5C a 6C en muchas partes de los Andes. Adems el mayor calentamiento se podra dar en zonas ms elevadas de la Cordillera Blanca (Vuille, 2013). Es decir, la temperatura aumentara ms de 4C en altitudes superiores a 4 000 msnm, sin cambios en la precipitacin, en la que los glaciares tendran reducciones significativas y los glaciares pequeos desapareceran. Un indicador es la altitud de la lnea de equilibrio del glaciar (ELA, siglas en ingls) que se ubica en altitudes cada vez ms elevadas (Rabatel et.al., 2013). El incremento de la temperatura con una tasa significativa de 0,10C por dcada explicara el retroceso acelerado de los glaciares tropicales en los ltimos 70 aos (Rabatel et al., 2013). Mientras una disminucin en la precipitacin podra haber contribuido al retroceso a una escala regional (Vuille, 2013). Por ende, la contribucin de agua de deshielo en las cuencas es importante, porque rara vez son estables, ya que los glaciares estn cambiando continuamente su espesor, rea y velocidad de flujo. Adems, una caracterstica de los glaciares consiste en que la ablacin ocurre todo el ao y la acumulacin solo se da en poca hmeda. El retroceso de los glaciares se demuestra por la posicin del frente glaciar y cambios de balance de masa a causa de los cambios en el clima (Rabatel et al., 2013). Los sistemas naturales vinculados a la Crisfera, es decir, nieve, hielo y terreno congelado (permafrost) han resultado afectados por el cambio climtico. Entre los indicadores se tiene el aumento del nmero y extensin de las lagunas glaciares y el aumento de la inestabilidad del terreno en las regiones de permafrost que conlleva un aumento de las avalanchas de rocas y hielo en regiones montaosas. Sin embargo, se carece de datos en las regiones de alta montaa de los Andes tropicales que permitan tener mayor precisin, porque son ms sensibles a las variaciones del clima y su importancia radica en que son fuente de agua dulce para la comunidad andina (Salzmann et al., 2009).

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De acuerdo a las observaciones, mediciones y estudios realizados en los glaciares tropicales, se constata que un glaciar responde a diferentes factores tales como: la precipitacin (nieve/lluvia), la temperatura, la humedad relativa, la nubosidad, la intensidad de la radiacin solar y la presencia de eventos climticos importantes. La simulacin de modelos de glaciar-clima tropical muestra que la evolucin de los glaciares evidencian una tendencia negativa y el retroceso de los glaciares continuar durante el siglo XXI, ocasionando en algunos casos (dependiendo de su ubicacin y el escenario del cambio climtico considerado) la desaparicin por completo (Juen et al, 2007).

2.4. Evidencias del retroceso de glaciares en la Cordillera Blanca

Como en todas las zonas andinas del pas, el cambio climtico es percibido y sentido por la poblacin rural del Callejn de Huaylas, que son conscientes de la elevacin de la temperatura, el cambio del ciclo hidrolgico, la mayor presencia de plagas en la agricultura, la mayor radiacin ultravioleta, la presencia de especies oportunistas. Un aspecto todava ms notorio es el acelerado proceso de deglaciacin o prdida de las masas glaciares. Desde la dcada de los sesenta, el retroceso glaciar de las lenguas glaciares en trminos de longitud, se ha incrementado exponencialmente. Lo que implica una prdida de los reservorios adicionales de agua, fundamentales en la poca seca. Segn las mediciones de la UGRH-ANA, los registros de la Figura 04 muestran un cambio en la tendencia entre 1976 y 1977. Antes de estos aos, los cambios en la longitud de los glaciares eran limitados (entre 100 y 300 metros en aproximadamente 30 aos); El glaciar Broggi incluso avanz en la dcada de 1970. Sin embargo desde finales de la dcada de 1980 a 2011, la retirada glaciar ha aumentado y los glaciares han retrocedido ms del doble que el perodo anterior, entre 500 y 700 m de longitud (Rabatel, et al., 2013; UGRH-ANA, 2012).

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Figura 04. Variaciones de longitud del frente de 9 glaciares monitoreados en la Cordillera

Blanca. Las observaciones de los cambios en la longitud comienzan en 1970 a excepcin del glaciar Pastoruri, Gajap y Huarapasca (1980), (Anexo 16). Fuente: Adoptado de la UGRH.

Por otro lado, El ENOS de los aos 1972-1973, 1982-1983, 1991-1992, 1997-1998 y 2009-2010 evidenci un retroceso ms pronunciado, mientras que las persistentes condiciones de la LNOS a inicios del siglo XXI mostr una ligera deceleracin en la tendencia del retroceso (Figura 05). El ENOS puede variar significativamente con el cambio climtico, porque tiene consecuencias dramticas sobre los glaciares de los Andes, manifestndose principalmente como un dficit de precipitacin durante la poca de lluvias (diciembre, enero, febrero y marzo), que disminuye la acumulacin. Adems ocasiona una reduccin de la cobertura de nieve, lo cual induce una mayor absorcin de radiacin solar y consecuentemente un incremento de la fusin de los glaciares. La Figura 05 muestra la influencia de los eventos ENOS en cualquiera de sus fases.

-1000

-900

-800

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

19

48

68

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71

72

74

19

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77

78

79

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98

99

20

00

01

02

03

20

04

20

05

20

06

20

07

20

08

20

09

20

10

20

11

Cam

bio

de l

on

git

ud

acu

mu

lad

o (

m)

Aos

ALPAMAYO BROGGI URUASHRAJUYANAMAREY GAJAP PASTORURIHUARAPASCA ARTESONRAJU SHALLAP

15

Figura 05. Variabilidad de la temperatura segn los eventos ENOS (El Nio Oscilante del Sur, color

rojo, mayor intensidad en crculo naranja) y LNOS (La Nia Oscilacin del Sur, color azul). Fuente: Elaboracin propia con datos de:

http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ensoyears.shtml.

2.5. Disponibilidad hdrica

Es el volumen total de agua en un espacio geogrfico (cuenca hidrogrfica), utilizable en diferentes actividades del hombre como agricultura, generacin de energa elctrica, abastecimiento de agua potable, minera, etc. Sin embargo, el agua no est disponible uniformemente en todas las regiones del mundo y, en muchos casos, depende de las variaciones de precipitacin estacional y anual. El agua se encuentra naturalmente en varias formas y lugares: en la atmsfera, en la superficie, bajo tierra y en los ocanos. El agua dulce representa slo el 2,5% del agua de la Tierra, y se encuentra en su mayora congelada en glaciares y casquetes glaciares (Figura 06). El resto se presenta principalmente en forma de agua subterrnea, y slo una pequea fraccin se localiza en la superficie o en la atmsfera.

Figura 06. Distribucin del agua en el mundo (GreenFacts)

-2.5-2

-1.5-1

-0.50

0.51

1.52

2.53

19

50

19

52

19

54

19

56

19

58

19

60

19

62

19

64

19

66

19

68

19

70

19

72

19

74

19

76

19

78

19

80

19

82

19

84

19

86

19

88

19

90

19

92

19

94

19

96

19

98

20

00

20

02

20

04

20

06

20

08

20

10

20

12

Tem

pera

tura

()

Ao

Oceanic NioIndex

La Nia

El Nio

Polinmica(Oceanic NioIndex)

16

Los glaciares son las mayores reservas de agua dulce en estado slido que la Tierra posee despus de los casquetes polares. El 99% de los glaciares en el mundo est localizado en los andes de Sur Amrica (Vuille et al., 2008a). El recurso hdrico principal en los pases Andinos, (vertiente del Pacfico), es el agua proveniente de los glaciares porque proporcionan agua dulce para el consumo humano, la agricultura, la produccin de energa hidroelctrica y otros. Alrededor del 70% de los glaciares tropicales se encuentra en los Andes peruanos. En su mayora grandes ciudades de los Andes se localizan por encima de 2 500 msnm (Vuille, 2011) beneficindose, casi por completo de las reservas de agua de los glaciares, porque compensan la precipitacin estacional y regulan la disponibilidad hdrica en las cuencas durante la estacin seca (Vuille.et al., 2008a). Particularmente, la cubierta glaciar ms extensa de los Andes tropicales es la Cordillera Blanca (UGRH, 2010; Vuille, 2013; Rabatel et.al., 2013), ya que cuenta con el 25% de los glaciares tropicales del mundo (Carey et al, 2012; Racoviteanu et al, 2008). La situacin actual de los glaciares en comparacin al pasado es motivo de preocupacin, porque a medida que disminuyen su rea y volumen, afectan la disponibilidad hdrica, como servicio ambiental, reduciendo significativamente la escorrenta de la estacin seca (Juen et al, 2007; Vuille et al, 2008a). El retroceso y prdida de masa glaciar aumenta temporalmente la escorrenta, a la cual los usuarios aguas abajo de las cuencas se adaptan rpidamente. Este incremento temporal no es sostenible una vez que los glaciares disminuyen en rea y volumen para mantener la escorrenta de la estacin seca. Se estima que los ros que drenan al lado occidental de la Cordillera Blanca, el 10-20% del agua proviene del deshielo de los glaciares y durante la estacin seca se incrementa en un 40% (Vuille, 2011). Por lo tanto, si el aporte glaciar disminuye en la poca seca puede tener consecuencias muy negativas para la disponibilidad hdrica.

2.6. Adaptacin al cambio climtico

La adaptacin al cambio climtico es la capacidad de ajustarse a los cambios, en los sistemas naturales o humanos a los estmulos climticos reales o esperados, o a sus efectos, que modera el dao o aprovecha las oportunidades beneficiosas (MINAM, 2010; IPCC, 2007). Es decir, es un proceso de adecuacin, como respuesta a circunstancias ambientales nuevas y cambiantes, asociado a los eventos climticos experimentados o esperados.

17

Figura 07. Medidas en el corto plazo hacia el objetivo del proceso de

adaptacin (MINAM, 2010)

18

III. METODOLOGA La metodologa de la investigacin est dividida en 7 etapas: 1) informacin disponible, 2) procesamiento de imgenes de satlite, 3) obtencin de coberturas de la Tierra, 4) validacin y verificacin de superficies de glaciares y lagunas, 5) estimacin del volumen glaciar, 6) escenario climtico y 7) escenario futuro del retroceso glaciar. Estas etapas se describen a continuacin con ms detalle.

3.1. Informacin disponible

Para el desarrollo de la investigacin se adquirieron imgenes de satlite de la Misin Landsat 5 Tm del USGS (http://glovis.usgs.gov/) e imgenes de la Misin Resourcesat Liss III del INPE (Brasil) (http://www.dgi.inpe.br/CDSR/) teniendo en cuenta, la cobertura de nube, la fecha de toma y la nieve estacional. Para el perodo de estudio se consider la fecha de toma en la estacin seca (Junio Setiembre), donde la nieve temporal es mnima y las imgenes libres de nubosidad en las zonas de alta montaa (Tabla 1).

Tabla 1. Caractersticas de las imgenes de satlite utilizadas.

Tipo sensor Fecha Resolucin

(m). Proyeccin Formato Fuente Aplicacin

Landsat 5 TM 31/07/1987 30 UTM Geotiff USGS (1) (a) Landsat 5 TM 14/08/1991 30 UTM Geotiff USGS (1) (b) Landsat 5 TM 26/07/1996 30 UTM Geotiff USGS (1) (a) Landsat 5 TM 09/08/2001 30 UTM Geotiff USGS (1) (b) Landsat 5 TM 22/07/2006 30 UTM Geotiff USGS (1) (a)

Resourcesat Liss III 18/08/2010 24 UTM Geotiff INPE (2) (b)

Resourcesat Liss III 29/06/2013 24 UTM Geotiff INPE (2) (a)

Fotografa area 2013 5 UTM Geotiff MINAM (3) (a)

(1) United States Geological Survey, (2) Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais y (3) Ministerio del Ambiente (a) Imagen adquirida para el clculo de la superficie glaciar; (b) Imagen adquirida para el anlisis multitemporal.

Se us la cartografa oficial del IGN a escala 1:100000 (cobertura vectorial de curvas, lagunas, ros y costas en formato digital), mapas del inventario de glaciares culminado por Hidrandina S.A. 1989 (UGRH, 2010), en base a fotografas reas de los aos 1962 y 1970. Y Mapas del inventario de lagunas realizada por la ONERN (1980). La cobertura de glaciares y lagunas base se obtuvo de los mapas de inventario, cuyo proceso consisti en el escaneo, georreferenciacin y digitalizacin de coberturas. Se obtuvo Modelos Digitales de Elevacin (MDE) para la subcuenca Quillcay, de resolucin media (30 m), a partir de la cartografa base del IGN (UGRH, 2010). Y un MDE resolucin alta (5 m) a partir de fotografas areas (ortofotos) adquiridas a travs del Ministerio del Ambiente (MINAM).

3.2. Procesamiento de imgenes de satlite

El pre-procesamiento de las imgenes de satlites se realiz de manera conjunta. La correccin geomtrica, teniendo en cuenta la misma resolucin espacial y la correccin radiomtrica se realiz banda por banda, debido a que cada banda tiene valores segn el espectroelectromagntico y requieren parmetros y datos particulares segn el tipo de sensor (Tabla 2).

19

Tabla 2. Ancho de banda espectral de las bandas reflectantes de los diferentes sensores (m).

Sensor Banda

Landsat TM Landsat

ETM+ Terra ASTER

SPOT -5 HRV-IR

IRS-1 C LISS III

1 (Blue) 0.450.52 0.450.52 2 (Green) 0.520.60 0.530.61 0.520.60 0.500.59 0.520.59 3 (Red) 0.630.69 0.630.69 0.630.69 0.610.68 0.620.68 4 (NIR) 0.760.90 0.750.90 0.760.86 0.780.89 0.770.86 5 (SWIR) 1.551.75 1.551.75 1.601.70 1.581.75 1.551.70 7 (SWIR) 2.082.35 2.092.35 2.152.43 (*) Pan 0.520.90 0.510.73 0.500.75

(*) Resumen de las 5 bandas individuales Fuente: Datos dehttp://geo.arc.nasa.gov/sge/health/sensor/cfsensor.html

Las imgenes satelitales se corrigieron geomtricamente (Figura 08), con la finalidad de posicionar la imagen de satlite, es decir, ubicar los pixeles de la imagen a una proyeccin UTM (Coordenadas x, y), Datum wgs84 Zona 18s, teniendo como referencia la toma de puntos de control en campo y la cartografa base del Instituto Geogrfico Nacional (IGN). El error medio cuadrtico (RMS) en promedio de las imgenes corregidas es inferior a 1 pixel (30 m o 24 m) con un promedio de 63 puntos de control.

Imagen sin georreferenciar Imagen georreferenciada

Figura 08. Correccin geomtrica (georreferenciacin) de las imgenes satelitales. En

promedio se identific un desfase de 75 m segn la cartografa oficial (IGN).

Las imgenes se corrigieron radiomtricamente. Este proceso consiste en convertir los nmeros digitales (ND) medidos por los sensores en las cantidades fsicas que representan. Es decir, se transformaron los nmeros digitales a valores de radianza y reflectancia aparente, segn el procedimiento y parmetros establecido por la United States Geological Survey (Colonia y Torres, 2011). Esta informacin es adecuada para la clasificacin de cobertura de glaciares o lagunas con la aplicacin de ratios o ndices espectrales normalizados. La correccin atmosfrica no se aplic, debido a que la zona de estudio no requiri rigurosamente su aplicacin pero se aplic el Dark Subtract (resta los valores oscuros considerados como errores).

Desfase de 75 m.

20

3.3. Obtencin de coberturas de la Tierra

Despus de calibrar las imgenes de satlites en valores de reflectancia, fueron evaluadas para identificar su comportamiento espectral, segn las longitudes de onda del espectroelectromagntico (visible, infrarrojo cercano e infrarrojo medio), aspecto importante para detectar y monitorear los recursos naturales desde el espacio.

a) Estimacin de la superficie glaciar

Se realiz la prueba de las tcnicas de clasificacin para determinar la cobertura de glaciares entre ratios e ndices (Tabla 3). Sin embargo, el algoritmo automatizado del Normalized-Difference Snow Index (NDSI), segn Dosier (1989), identifica y discrimina mejor la nieve/hielo de otras coberturas (UGRH, 2010). El NDSI (Ecuacin 1) es robusto, fcil de aplicar y menos sensible a las variaciones de iluminacin (Racoviteanu et al., 2008).

Tabla 3. ndices t ratios de nieve y/o glaciar citados en investigaciones y estudios.

Nombre Abreviacin y cita

Ecuacin Ventaja Desventaja

Simple ratio 1 SR1 (Paul et al.,

2002)

Menos eficaz para mapear el hielo en

sombra

Clasifica errneamente los cuerpos de agua

Simple ratio 2 SR2 (Paul et al., 2007)

Eficaz para el mapeo del hielo en sombras

Clasifica errneamente los cuerpos de agua,

como glaciar

ndice de nieve de

diferencia normalizada

NDSI (UGRH,

2010;Racoviteanu

et al., 2008)

Distingue eficazmente la cobertura glaciar, con

buenos resultados en las zonas sombreadas

Poca confusin con cuerpos de agua , dependiendo de la

presencia de hielo o partculas en suspensin

b2=reflectancia en la banda 2 (verde), b3=reflectancia en la banda 3 (rojo); b4=reflectancia

en la banda 4 (infrarrojo cercano), b5=reflectancia en la banda 5 (Infrarrojo medio). Se asign

subndices para diferenciar los SRs.

En comparacin con otros mtodos de mapeo glaciar automatizado, el NDSI es particularmente ventajoso en terrenos empinados y complejos, donde las sombras son comunes (Burns, 2012). Adems, el ndice es aplicado porque usa la banda del visible (0.4-0.7 m) que tiene una alta reflectancia de la cobertura glaciar (banda del verde) y la banda del infrarrojo medio (1.55-1.75 m), donde la reflectancia es baja (Anexo 01).

(Ecuacin 1)

Dnde: vis,= Reflectancia en la banda visible (verde) y irm, = Reflectancia en la banda infrarrojo medio.

La imagen resultante del NDSI tiene valores entre -1 y 1 que permite clasificar la imagen en rea glaciar y rea no glaciar, a travs de la definicin del umbral que vara segn el tipo de la imagen (Landsat 5 Tm o Resourcesat Liss III). El valor del umbral se determin comparando la cobertura obtenida de la imagen de satlite y

21

una fotografa area de mejor resolucin que correspondan a la fecha de toma, con el propsito de ajustar el contorno o frente glaciar.

Figura 09. Glaciar Shallap con combinacin de bandas RGB=542 (imagen

izquierda) de la imagen Liss III-2013 y el NDSI (imagen derecha), donde se realza la cobertura glaciar.

Por otro lado, para mejorar la obtencin de la cobertura glaciar se realiz un rbol de decisin (Anexo 02) para lo cual se us el MDE para eliminar pixeles mal clasificados y facilitar las correcciones manuales que requieren mucho tiempo. Los criterios son los siguientes: NDSI > 0.4 o 0.52 y la cobertura glaciar debe ubicarse superior a los 4500 msnm. Asimismo se aplic la mscara de cuerpos de agua, generalmente lagunas proglaciares, debido a que se confunden con la cobertura glaciar por estar ubicadas en zonas del frente o adyacentes al glaciar.

Figura 11. Obtencin de la cobertura glaciar con el NDSI y umbral >0.4 para la

imagen Liss III-2013, A) Zona de la quebrada Cojup, formacin de

una nueva laguna (frente del glaciar Jatunmontepunku), margen

derecha de la laguna Palcacocha. B) confusin con la laguna en

formacin (proglaciar) al momento de definir el umbral y obtener la

cobertura.

Segn Pellikka y Rees (2010) sustentan, que al aplicar el valor del umbral es bastante robusto para los glaciares iluminados por la luz solar (poco cambio de rea), mientras que es ms sensible en las regiones sombreadas (pxeles ms cambiados). Por lo tanto, esas zonas deben ser mejoradas, con la aplicacin de un filtro espacial

A B

22

de 3 3 (filtro intermedio) a la imagen clasificada, para la reduccin de ruidos. La informacin raster se convirti a capa vectorial para estimar la superficie glaciar en el perodo de estudio, donde se realiz la correccin manual a travs del anlisis multitemporal (uso de imgenes en serie de diferentes aos en poca seca (Tabla 1) que consiste en la interpretacin visual (combinacin de bandas en falso color), con el propsito de delimitar la cobertura glaciar continua y permanente y corregir zonas afectadas por la nieve temporal o neviza. Los glaciares identificados en la subcuenca Quillcay fueron individualizados para determinar los patrones de cambios ocurridos en cada glaciar, segn la cobertura glaciar de la Cordillera Blanca de 1970 (Hidrandina S.A, 1989; UGRH, 2010).

b) Estimacin de la superficie de lagunas

La deteccin de los cuerpos de agua a travs de las imgenes de satlites y aplicacin de ndices espectrales es comn en diferentes tipos de estudio. Es decir, deteccin de ros extensos, lagunas, reas inundadas entre otros. En ese contexto se realizaron pruebas con los ndices planteados en Tabla 4.

Tabla 4. ndices de agua citados en investigaciones o estudios. Nombre Abreviacin y cita Ecuacin Ventaja Desventaja

ndice de agua de

diferencia normalizada 1

NDWI1 (Frey, 2011)

Identifica los cuerpos de agua

Presentan riesgo de clasificar

erradamente las sombras

ndice de agua de

diferencia normalizada 2

NDWI2 (McFeeters, 1996)

Clasifica eficazmente los

cuerpos de agua de la cobertura

glaciar

Confusin con las sombras en zonas con alta pendiente

ndice de agua de

diferencia normalizada 3

NDWI3 (Gao, 1996)

Identifica los cuerpos de agua con ajustes del

umbral

Adaptado como un completo del NDVI para clasificar la

vegetacin

ndice de agua de

diferencia normalizada 4

NDWI4 (Rogers y Kearney, 2004)

Poco eficiente en la clasificacin de

los cuerpos de agua

Confusin con las sombras

b1=reflectancia en la banda 1 (azul), b2=reflectancia en la banda 2 (verde), b3=reflectancia en la banda 3 (rojo); b4=reflectancia en la banda 4 (infrarrojo cercano), b5=reflectancia en la banda 5 (Infrarrojo medio). Se asign subndices para diferenciar los NDWIs.

Se concluy que para extraer la cobertura de lagunas en la Subcuenca Quillcay se us el ndice de agua de diferencia normalizada (NDWI) usado por McFeeters (1996). Este ndice se us para definir las caractersticas del agua y aumentar su presencia en las imgenes de satlites (Landsat 5 TM y Resourcesat Liss III). El NDWI (Ecuacin 5).

(Ecuacin 2)

Donde: vis, = Reflectancia en la banda visible (verde) y irc, = Reflectancia en la banda infrarrojo cercano.

23

La ecuacin 1 es aplicada porque la banda verde tiene la mxima reflectancia que caracteriza y resalta el agua, y la banda infrarrojo cercano la mnima reflectancia (Anexo 03) segn el comportamiento espectral del agua. Y se aprovecha la mayor reflectancia del infrarrojo cercano con respecto a las caractersticas de la vegetacin y el suelo (McFeeters, 1996; Ganaie et al., 2013).

Los valores del NDWI se encuentran en el rango de -1 a 1, donde las caractersticas del agua tienen valores positivos, mientras que las caractersticas del suelo y vegetacin tienen valores de cero o negativo. Se realiz pruebas para definir el umbral, validado con fotografa area para el ao 2013.

Figura 10. A) Laguna Palcacocha, combinacin de bandas RGB=432 de la imagen Liss

III-2013, B) imagen del NDWI donde se realza la cobertura de laguna (color blanco).

La cobertura de lagunas requiri aplicar capas auxiliares (mscaras) porque se identificaron lagunas que se confunden con zonas sombreadas. Por lo tanto, se defini un rbol de decisin (Anexo 04) con los siguientes criterios: NDWI > 0,1 o 0,05 (umbral definido), pendientes inferiores a 30% y sombras mayores a 0,4. De este modo, se eliminaron los pixeles mal clasificados y mejor la delimitacin de la cobertura de lagunas.

Figura 11.Obtencin de la cobertura de lagunas con un umbral > 0,1; A) Laguna

Huayar es de color oscuro, caracterstico de laguna (RGB=432), B) La nueva laguna (frente del glaciar Jatunmontepunku) muestra una coloracin celeste, esto se debe a la presencia de sedimentos en suspensin, pero el NDWI lo identifica segn el umbral definido.

A B

A B

A B

24

Despus de calcular el NDWI y aplicar las capas auxiliares, el tratamiento es muy similar al procedimiento realizado en la estimacin de glaciares. La informacin raster de lagunas se transform a formato vectorial para estimar su superficie.

3.4. Validacin y verificacin de superficies de glaciares y lagunas

La cobertura tanto de glaciares como de lagunas de cada perodo (1970-2013) se evalu detalladamente segn su geometra para ajustar los frentes del glaciar, considerando los glaciares cubiertos por escombros y los expuestos. Y el permetro de las lagunas mediante la superposicin de la capa vectorial sobre la imagen de satlite. Se evalu la evolucin de las lagunas y glaciares con la interpretacin visual, aplicando la combinacin de bandas de las imgenes de satlite (Anexo 05). Por ejemplo el RGB=542, donde el glaciar es de color azul que permite identificar los hielos cubiertos, mientras que para las lagunas la mejor combinacin es RGB= 432.

Se validaron las coberturas a travs de las salidas de campo al rea de estudio con la toma de puntos de control (Anexo 06), y el reconocimiento e interpretacin visual in-situ. Adems, se corrobor con una fotografa area los lmites de la cobertura de glaciares y lagunas. Para el caso de la imagen de satlite Liss III de 2013, donde se muestra una coincidencia aceptable segn la resolucin espacial de 24 m (Figura 12).

Figura 12. Comparacin de la cobertura glaciar obtenida de la imagen Liss III (24 m)

ao 2013 (imagen izquierda), con la fotografa area (0,6 m) del mismo

ao (imagen derecha).

En la verificacin de campo en la quebrada Shallap, se identific parte del glaciar Shallap cubierto con escombros que las imgenes difcilmente los identifican, porque su comportamiento espectral es similar al material rocoso (Anexo 06 y07). Los escombros en la lengua son por cada de rocas (en las mrgenes de la lengua glaciar), transporte de material suelto en ciertas zonas y por la misma dinmica del glaciar que deja al descubierto el material rocoso por efecto de los procesos de ablacin. Por otro lado, se confirm la permaneca del glaciar Churup y definicin de su extensin, ubicado en pendiente pronunciada (+ 75%) que en la imagen de satlite (Liss III-2013) se confunde con la sombra proyectada (Anexo 08). En el caso de lagunas, se tomaron puntos de control en los bordes para definir su permetro, donde se confunden con la vegetacin (Anexo 08). En la laguna Churup se tomaron puntos de control para definir el umbral, debido a que existen algas que en

25

bajas profundidades se confunden con vegetacin, siendo parte de la laguna (Anexo 08).

3.5. Estimacin del volumen glaciar

En muchas regiones del mundo, los glaciares son una fuente importante de agua y sustancial para mantener el flujo de los ros y arroyos durante la poca seca. En tal sentido, la determinacin del volumen de los glaciares andinos en el Per es necesaria para conocer la reserva de agua dulce almacenada. Existen varios mtodos para estimar el volumen glaciar (Tabla 5).

Tabla 5. Mtodos para la estimacin del volumen glaciar.

Nombre cita Ecuacin Ventaja Desventaja

Relacin volumen-rea segn parmetros de escala

Bahr et al. 1997 V = c A Aplicacin Sencilla y rpida

La correlacin es baja entre rea y espesor. El espesor no es principalmente determinado por el rea.

Estimacin del espesor

dependiente- pendiente

Haeberli y Hoelzle, 1995

Es usado para datos tabulados de inventario de

glaciares

La pendiente promedio calculada con el arctg (H / L) pendiente promedio del Modelo Digital de Elevacin

(MDE)

Modelo de distribuciones de espesor de

hielo

Linsbauer et al., 2012

Modelo

Estima las profundidades del glaciar en varios

puntos a lo largo de las lneas de flujo

Consume mucho tiempo para preparar los datos

de entrada

V= Volumen glaciar; c, = parmetro de escala, A= superficie glaciar; f = factor de forma,

= densidad del hielo, g = gravedad, hprom= espesor promedio de hielo, =fuerza cortante.

Para cuantificar la disponibilidad hdrica almacenada en los glaciares, la investigacin estim el volumen de los glaciares en la subcuenca Quillcay, con el mtodo espesor dependiente-pendiente, debido a que considera parmetros fsicos de los glaciares y su aplicacin est recomendada para glaciares inventariados a escala regional.

El mtodo aplicado se basa en el enfoque de Haeberli y Hoelzle (1995). En la presente investigacin se calcul la superficie glaciar de las imgenes satelitales al ao de los MDEs, y los parmetros de cada glaciar: longitud de la direccin del flujo, pendiente media y altitudes (mnima y mxima), a partir del Modelo Digital de Elevacin (MDE). La fuerza cortante promedio basal se obtuvo del rango de Elevacin (H):

Si H > 1 600 m =1.5 bar (a) H 1 600 m = 0,005 + 1,598H -0,435H2 (b)

Los glaciares tropicales del Per son relativamente pequeos, pues no superan un rango de elevacin de 1 600 m (Figura 13). Por lo tanto, para calcular la fuerza cortante se usa la alternativa (b).

26

Figura 13. Esfuerzo cortante promedio basal a lo largo del

centro de la lnea de flujo vs altitud.

El espesor promedio del glaciar (hprom), se calcul al despejar la ecuacin 3, con los parmetros mencionados anteriormente:

(Ecuacin 3)

Donde:

= Esfuerzo cortante basal a lo largo del flujo central; f = Factor de forma (valor

de 0,8 para los glaciares); = Densidad del hielo (900 kg/m3); g = Gravedad de

aceleracin (9,81 m/s2) y = Pendiente media de la superficie glaciar.

El volumen glaciar se estim en funcin de la superficie glaciar (A) y el espesor promedio (hprom) de cada glaciar con la siguiente operacin matemtica:

(Ecuacin 4)

27

3.6. Escenario climtico

Para comprender la relacin entre el cambio climtico y la disminucin y/o prdida glaciar en la subcuenca Quillcay el estudio se bas en los escenarios climticos de la cuenca del ro Santa realizados por SENAMHI (2005). El modelamiento climtico regionalizado permiti obtener una mejor aproximacin del comportamiento del clima futuro en regiones especficas, considerando los aspectos topogrficos locales. Los datos utilizados de temperatura del aire media mensual fueron obtenidos del re-anlisis del NCEP/NCAR a 500 hpa (aproximadamente a 5 000 msnm), los cuales se ubican en la Cordillera Blanca (Huascarn) representativos para el nivel de los glaciares. La tendencia de incremento de la temperatura del aire a 500 hpa (Anexo 09) a travs de los modelos de circulacin general (MCG) en la zona de Huaraz a 5000 msnm estaran oscilando entre 1C y 2C al ao 2050 a partir de datos del perodo de inicio 1950-2000. Asimismo, se utiliz los resultados del modelamiento regional con el modelo Regional Atmosphere Modeling System (RAMS) para estimar el comportamiento de los glaciares segn el forzamiento de la temperatura media mensual proyectada a 500 hpa (Anexo 15), la cual tiene una alta correlacin entre el incremento de la temperatura en las zonas altas de la cuenca del ro Santa y el retroceso glaciar. Por lo tanto, las cuencas glaciares muestran un incremento del proceso de deglaciacin con tendencias a alcanzar un pico mximo estimado de caudal en el ao 2050 para luego ingresar a una curva decreciente de caudales, dependiendo principalmente de las precipitaciones (SENAMHI, 2005). 3.7. Escenario futuro de la evolucin de los glaciares

3.7.1. Escenario futuro de la superficie glaciar

La investigacin consider el escenario de tendencia observada en el perodo 1987-2013 y, por lo tanto, est basado en la misma matriz de cambio y comportamiento de la variable explicativa. Para ello, se obtuvieron las reas de los glaciares para cada perodo, y posteriormente se calcularon las tasas de cambio promedio anual, Tc, usando la siguiente ecuacin adaptada de Colonia y Torres (2011):

[ ] (Ecuacin 5)

Al despejar A2 se puede tener una ecuacin para estimar un escenario futuro del rea glaciar.

[ ] (Ecuacin 6)

Donde A1 es el rea glaciar en el tiempo 1, A2 es el rea del mismo glaciar en el tiempo 2 y t es el nmero de aos del perodo de anlisis.

3.7.2. Escenario futuro del volumen glaciar

El estudio estim el escenario futuro del volumen glaciar extrapolando estadsticamente la tendencia hacia 2050, considerando la tasa de prdida promedio segn lo determinado en el perodo de 1970 (reporte) y 2013 (estimado). Esto permiti obtener el retroceso anual en trminos de volumen.

28

IV. RESULTADOS Y DISCUSIN

4.1. Cambio de la superficie de glaciares y lagunas

El rea de glaciares calculada en 1970 fue de 45,54 km2 a partir de mapas del inventario de glaciares (Hidrandina, 1989). Y para el 2003 fue de 35,33 km2 segn la UGRH (2010), evidenciando que la subcuenca ha perdido un 22% de rea glaciar. Asimismo, en 1970 las lagunas en la subcuenca tuvieron un rea de 0,806 km2 acorde con los mapas del ONERN (1980). Estas reas fueron tomadas como informacin base para el perodo de anlisis. En la subcuenca Quillcay los patrones de cambio de rea glaciar muestran una clara tendencia negativa y prdida de rea (Anexos 09,10 y 12) como ha sido observado en los glaciares de la Cordillera Blanca, con una reduccin de rea de ~27% entre 1970 y 2003 (UGRH, 2010). Cabe resaltar que en el estudio se estim el rea glaciar cubierta con escombros del glaciar Shallap (Anexo 07), asumiendo que los glaciares libres y los cubiertos con escombros tienen el mismo comportamiento.

Grfico 1. Tendencia del rea glaciar por microcuenca.

Al 2013 el rea glaciar de la subcuenca Quillcay fue de 32,36 km2, con una prdida de ~29% en base a 1970. En el perodo de 1987-1996 se muestra un incremento del retroceso glaciar disminuyendo el rea total de 41,57 a 37,68 km2 (Anexo 12). Esto confirma que en la dcada de los 80 y parte de los 90, la variacin del clima (incremento de la temperatura) en la cordillera Blanca afect con mayor intensidad la dinmica de los glaciares (Pouyaud et.al, 1998) con una prdida de rea de 3,89 km2, debido a que la tasa de cambio promedio fue de -1,09% por ao mucho mayor que en los otros perodos (Anexo 12). En el Grfico 2 se muestra que la microcuenca Churup perdi el ~84% de rea glaciar, disminuyendo de 0,64 km2 en el 1970 a 0.10 km2 en el 2013, con una tasa de cambio promedio de -4.8% anual en 43 aos. Mientras que la microcuenca Shallap perdi el ~21% de su rea glaciar, considerada como la microcuenca de menor tasa de cambio promedio de -0.59% por ao (Anexo 12).

12.59 11.60

10.35 9.54 8.89

0.64 0.39 0.29 0.20 0.10

23.59

21.42

19.39 17.59

16.50

8.72 8.16 7.65 7.19 6.87

0.00

2.50

5.00

7.50

10.00

12.50

15.00

17.50

20.00

22.50

25.00

1970 1987 1996 2006 2013

re

a (

km

)

Ao

Cojup Churup Quillcayhuanca Shallap

29

Grfico 2. Prdida de rea glaciar por microcuenca.

Por otro lado, se estim el rea de lagunas en la subcuenca Quillcay (Grfico 3), que en 43 aos ha cambiado de 0,806 km2 a 1,84 km2 con un incremento de ~128% (Anexo 13), para evidenciar la relacin entre el retroceso glaciar y la evolucin de las lagunas, considerando que la relacin se da para aquellas lagunas en contacto glaciar. Adems, la formacin de nuevas lagunas ocurre por ciertas condiciones con las caractersticas topogrficas, de depresiones en el lecho rocoso y presencia de escombros sobre glaciares con poca pendiente. En la microcuenca de Cojup el rea de lagunas aument en ~297%, debido a que el rea de la laguna Palcacocha vari de 0,032 km2 en 1970 a 0,471 km2 en 2013. Y la formacin de una nueva laguna proglaciar en el frente del glaciar Jatunmontepunku que al 2013 tiene un rea de 0,02 km2 (Anexo 10). En la microcuenca Quillcayhuanca el rea de lagunas aument en ~124%, porque la laguna Tullparraju increment de 0,162 km2 en 1970 a 0,448 km2 en 2013. Estos cambios se dan principalmente por el retroceso glaciar a causa de las variaciones climticas que ocurren en la Cordillera Blanca (Zapata, 2002). En consecuencia, el estudio confirm una buena relacin entre la reduccin de rea glaciar y la formacin de nuevas lagunas o evolucin de lagunas existentes; donde la correlacin es de tipo exponencial y el coeficiente de determinacin es de 94% (Grfico 3).

Grfico 3. Relacin entre el rea glaciar y rea de laguna perodo 1970-2013.

71

16

70 79

29

84

30 21

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Cojup Churup Quillcayhuanca Shallap

Microcuenca

re

a g

lacia

r (%

)

rea 2013 Prdida 1970-2013

45.54, 0.806

41.57, 1.106 37.68, 1.195

34.52, 1.822 32.36, 1.840

y = 15.19e-0.064x R = 0.9438

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2.0

2830323436384042444648

re

a d

e lag

un

a (

km

)

rea glaciar (km)

1970

1987 1996

2006 2013

30

La estimacin del rea glaciar y las tasas de cambio estn sujetas a diversas incertidumbres debido al pre-tratamiento de las imgenes de satlite, cambios en el sistema de coordenadas de referencia y procesos de conversin de las imgenes raster.

4.2. Volumen glaciar disponible en la subcuenca

El retroceso glaciar en la subcuenca Quillcay es marcado en las ltimas dcadas, no solo afectando la geometra de los glaciares, sino tambin la prdida de volumen glaciar. El volumen glaciar de la subcuenca Quillcay en 2013 es de 0,992 km3 segn el mtodo Espesor dependiente - pendiente aplicando parmetros fsicos propios de cada glaciar (Haeberli y Hoelzle, 1995). Este mtodo estima el volumen glaciar global (escala regional) a travs del espesor promedio del flujo central del glaciar, sin considerar el volumen especfico en un punto del glaciar. La prdida de volumen glaciar entre 1970 y 2013 fue de ~40% (Anexo 14). Este valor coincide con el estudio realizado en la Cordillera Vilcanota (segunda cordillera ms importante del Per), que ha experimentado una prdida de volumen entre 40 y 45%, estimado entre 1985 y 2006 (Salzmann et. al, 2013). Lo que permiti confirmar que la prdida de masa glaciar es similar en las cordilleras ms extensas de los Andes del Per. Sin embargo an se carece de informacin de volumen en las dems cordilleras nevadas de menor extensin para poder estimar la tendencia de prdida glaciar en los Andes del Per. Al igual que en el rea glaciar, la mayor prdida de volumen glaciar fue estimada en la microcuenca Churup con el ~95% durante 43 aos y la microcuenca Shallap tiene una prdida de ~34% menos que las dems microcuencas (Grfico 5).

Grfico 04. Cambio de volumen absoluto.

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

0.900

Cojup Churup Quillcayhuanca Shallap

0.413

0.0112

0.861

0.372

0.219

0.0006

0.528

0.244

Vo

lum

en

gla

cia

r (k

m)

Microcuenca

Ao 1970 Ao 2013

31

Grfico 05. Cambio de volumen relativo

4.3. Escenario futuro de los glaciares al 2050

La tasa de cambio promedio de rea glaciar para la subcuenca Quillcay fue de aproximadamente -0,85% por ao (tasa de retroceso de 8527,97 m2/ao), segn la serie de tiempo del perodo 1970-2013 (Anexo 09). Considerando que la tasa de cambio sea continua al 2050, el rea glaciar sera de 23,57 km2 con una prdida de rea glaciar de ~27% entre 2013 y 2050 y una prdida de rea glaciar acumulada de 21,97 km2 (~48%) en el perodo 1970-2050. Tambin, teniendo en cuenta que se estim el volumen glaciar al 2013 (992x106 m3) y se report 1 656 x106 m3 en 1970, la tasa de cambio promedio de volumen glaciar para la subcuenca Quillcay fue de -0,93% por ao (prdida de volumen glaciar de 15,4x106 m3/ao). Extrapolando la tendencia hacia el futuro y asumiendo que la tendencia contina, se estim el volumen glaciar de 655 x106 m al 2050, con una prdida de volumen glaciar de 337x106 m (~34%). Igualmente, la prdida acumulada de volumen glaciar entre 1970 y 2050 sera de 1 002x106 m (~61%). Por lo tanto, las reservas de agua en los glaciares de la subcuenca Quillcay para los prximos 37 aos, disminuir significativamente, afectando la funcin de los glaciares de regular el recurso hdrico durante la poca seca. Por otro lado, es necesario mencionar que los escenarios podran variar por las siguientes razones: las tasas de retroceso glaciar constituyen valores promedio a largo plazo que podran diferir de las tasas de retroceso locales, debido a diferencias en la topografa, caractersticas microclimticas como la temperatura mxima, humedad relativa y radiacin solar (Kaser, 1999) y el grado de fragmentacin de los glaciares. La frecuencia de los eventos ENOS y los cambios de ocurrencia tanto espacial como temporal (Rabatel et. al., 2013) podran incrementar el retroceso glaciar en los prximos aos.

4.4. Adaptacin al cambio climtico

Teniendo en cuenta que el cambio climtico est afectando a los Andes peruanos, se consider el escenario futuro de la temperatura del aire en la Cordillera Blanca proyectado por SENAMHI (2005). Es decir la temperatura media mensual aumentara 1C a una altitud de 5 000 msnm. Esto indica que las subcuencas

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Cojup Churup Quillcayhuanca Shallap

Microcuenca

53

5

61 66

47

95

39 34

Vo

lum

en

Gla

cia

r (%

)

2013 Prdida (1970-2013)

32

glaciares reducirn dramticamente su rea y volumen glaciar, debido a que las tendencias negativas coinciden con el aumento de la temperatura al 2050 y su directo vnculo con el retroceso glaciar en las regiones tropicales. El estudio consider que entre las actividades de mayor importancia para el uso de las reservas de agua provenientes de los glaciares est el abastecimiento de agua (consumo humano-agua potable) en la subcuenca Quillcay. En trminos generales el impacto negativo en el abastecimiento de agua es la disminucin del recurso hdrico, estimando un escenario futuro de reservas de agua en los glaciares de 655 x106 m para el 2050 con menos de 34% segn las reservas de agua estimado en 2013 (992x106 m3). Adems, el retroceso glaciar aumenta la escorrenta superficial-caudal. Sin embargo, este efecto es temporal, indicando mayor prdida de agua almacenada en los glaciares. Esto se ha evidenciado porque en algunas subcuencas de la cordillera Blanca posiblemente se encuentren en la fase de decrecimiento del caudal de ro en poca seca. Y si a esto consideramos que en estacin seca el 40% del caudal que drenan al lado occidental de la cordillera Blanca es proveniente de los glaciares ((Vuille, 2011), la prdida progresiva de los glaciares causar un gran impacto. El servicio ambiental de los glaciares ha demostrado que el porcentaje de zona glaciar en las cuencas de los Andes tropicales guarda una estrecha relacin con su capacidad para almacenar las precipitaciones. Debido a que los glaciares desempean una funcin esencial de amortiguar las precipitaciones estacionales y suministran agua durante la poca seca para diversos usos domsticos, agrcolas o industriales (Vuille, 2011). Para enfrentar la posible disminucin de las reservas de agua en los glaciares por el retroceso glaciar, existen dos formas de actuar de parte de las organizaciones pblicas, privadas y la poblacin: reducir las emisiones GEI, que se conoce como la mitigacin del cambio climtico y para el caso de adaptacin es necesario enfocarse en incrementar proyectos de inversin pblica sobre los impactos socioeconmicos para conocer cul es el dao y costos adicionales que el gobierno nacional asumira en relacin a la gestin del recurso hdrico (por ejemplo, la produccin hidroelctrica) y remplazar el agua que proviene de los glaciares con otras fuentes. Particularmente en la subcuenca Quillcay, las posibles tendencias que muestran escenarios futuros de rea y volumen glaciar permitirn tomar acciones urgentes para hacer frente a las amenazas (por ejemplo, degradacin de los pramos en los Andes Peruanos) que surgen del retroceso y desaparicin de los glaciares, con algunas diferencias regionales en cuanto al momento y la gravedad de las consecuencias ambientales y de recursos hdricos. El estudio no trat en detalle sobre las posibles medidas de adaptacin ante la disminucin del recurso hdrico almacenado, porque es necesario profundizar e investigar dicho tema. No obstante, a continuacin, se menciona algunas tecnologas propuestas de adaptacin para abastecimiento de agua: (UNFCCC, 2006).

33

Cuadro 5. Tecnologas de adaptacin para abastecimiento de agua.

Categora de uso Oferta Demanda

- Municipal o domstica

- Incrementar la capacidad de los reservorios

- Desalinizacin - Trasvases - Recuperacin de ecosistemas y

funciones hidrolgicas - Aplicacin de conocimientos

ancestrales

- Usar aguas negras- Reducir las fugas de agua

- Usar sistemas sanitarios sin agua

- Mejorar los estndares de agua

- Refrigeracin industrial

- Usar agua de baja calidad - Incrementar la eficiencia y el reciclaje

- Hidroenerga - Incrementar la capacidad de los reservorios

- Recuperacin de ecosistemas y funciones hidrolgicas

- Incrementar la eficiencia tecnolgica

- Control de la contaminacin

- Mejorar los sistemas de tratamiento

- Reutilizar o recuperar materiales

- Reducir el volumen de efluentes

- Promover alternativas al uso de qumicos

- Manejo de inundaciones

- Construir reservorios y/o diques - Proteger y restaurar humedales y

cobertura vegetal

- Implementar o mejorar los sistemas de alerta

- Frenar el desarrollo en reas aluviales

- Agricultura

- (secano y bajo riego)

- Mejorar la conservacin de suelos

- Cambiar prcticas de labranza - Coleccin y almacenamiento de

agua de lluvia

- Cultivo de plantas resistentes a la sequa

- Incrementar la eficiencia del riego

- Cambio del precio de agua de riego

34

V. CONCLUSIONES

En la subcuenca Quillcay se estim la tasa de cambio de rea glaciar con un

promedio de -0,85% por ao, reflejando un continuo retroceso, segn la serie de

tiempo de anlisis (1970-2013). Durante el perodo de estudio el rea glaciar

disminuy de 45,54 km2 en 1970 a 32,36 km2 en 2013, lo que significa una

prdida de rea de ~29%; aunque con algunas diferencias locales, en cuanto al

momento y la intensidad del retroceso glaciar.

Se estim la superficie de lagunas en la subcuenca Quillcay entre 1970 y 2013,

evidenciando un incremento de superficie de 1,034 km2 (128%). Este valor es un

indicador del acelerado retroceso glaciar, por las lagunas en contacto glaciar y

la formacin de nuevas lagunas. En la microcuencas de Cojup se registr el

mayor aumento de superficie con un ~297% por la evolucin de la laguna

Palcacocha y la formacin de una nueva laguna en el frente del glaciar

Jatunmontepunku. Y la microcuenca Quillcayhuanca increment en un ~124%

por el aumento de rea de la laguna Tullparaju.

El volumen glaciar estimado en la subcuenca Quillcay al 2013 fue de 992x106 m3

y comparando con el volumen de 1970 (1 656x106 m3) la prdida de volumen fue

de ~40%, mostrando que el cambio de volumen podra afectar seriamente las

reservas de agua durante la poca seca, porque amortiguan la cada y alimentan

las aguas superficiales y subterrneas y proporcionan agua para las

necesidades vitales de la poblacin aguas abajo de la subcuenca.

Considerando el ritmo y continuidad de la tasa de cambio promedio (-0.93% por

ao) de volumen glaciar del pasado (1970-2013) en la subcuenca Quillcay y

extrapolando su tendencia al futuro, el volumen al 2050 sera 655x106 m3 con

una prdida de 337x106 m3 (~34%), y una prdida acumulada (estimada y

extrapolada) de volumen glaciar de ~61% entre 1970 y 2050.

Los cambios notables en los glaciares se identificaron en las zonas bajas y su

retroceso depende de su extensin y dinmica glaciar. En consecuencia, las

microcuencas Churup y Cojup tienen la menor disponibilidad hdrica glaciar al

2013 con valores relativos de 5% y 53% respectivamente. Mientras las otras

microcuencas superan el 60% de disponibilidad de agua almacenada.

La estimacin de volumen glaciar est sujeta a grandes incertidumbres a escala

local, pero es aceptable a escala regional, debido a que se simplific el

parmetro de espesor promedio del glaciar y la aproximacin es sencilla y rpida

para perodos de tiempo prolongado (dcadas).

35

VI. RECOMENDACIONES

Las extrapolaciones estadsticas empleadas para estimar los escenarios futuros

de las reservas de agua en los glaciares, deben ser confirmadas y

complementadas con un estudio de monitoreo exhaustivo y global de balance de

masa y energa de los glaciares en estudio.

La informacin obtenida es lnea base de la dinmica de glaciares en la

subcuenca Quillcay, vinculada al cambio climtico, afectando directamente la

disponibilidad de agua en poca seca. Esto permitir que las autoridades tomen

decisiones para incrementar proyectos de inversin pblica, enfocados a la

adaptacin al cambio climtico y la disminucin progresiva de las reservas de

agua en regiones tropicales.

Es necesario incrementar la red de monitoreo glaciar en las 18 Cordilleras

Nevadas del Per para contar con un amplio registro de datos. Donde existe

procesos (cambio de albedo, formacin de lagunas, cubierta de escombros y

otros) que requieren mayor investigacin y permitan entender la dinmica

glaciar. Asimismo, es necesario datos climticos a menor escala (nivel local y

cuenca) para correlacionar con los cambios de balance de masa y balance de

energa.

36

VII. BIBLIOGRAFA

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40

ANEXOS

Anexo 01. Glaciar Shallap, bandas elegidas para aplicar el NDSI; A) banda verde del visible

(reflectancia > 0,9) y A) banda del infrarrojo medio (reflectancia < 0,2), las bandas permiten discriminar mejor la nieve/hielo.

Imagen NDSI

NDSI 0.4 o 0.52

No es cobertura glaciar

Cobertura glaciar

No es cobertura glaciar

Altura 4500

Aislar la cobertura de

lagunasMscara de lagunas

No

Si

No

Si

Anexo 02. rbol de decisin para obtener la cobertura de glaciares.

A B

41

Anexo 03. Imagen izquierda es la reflectancia de la banda visible (verde) y la imagen derecha

es la banda del infrarrojo cercano, donde el agua absorbe la energa y refleja poca energa (color oscuro).

Imagen NDWI

NDWI 0.05 o 0.1No es obertura de

laguna

Cobertura de laguna

No es cobertura de laguna

Pendiente (%) 30

Sombra (%) 0.4

No es cobertura de laguna

Si

No

No

Si

No

Si