Sobre los embalses y el cambio climático

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Sobre el blog

Raúl Herrero
Ingeniero que presta servicios de asesoramiento, redacción de estudios y proyectos, asistencia técnica e investigación en materia de agua. Los servicios están orientados a particulares, profesionales, empresas del mundo del agua y Administración.
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  • embalses y cambio climático

El miércoles 16 de noviembre de 2016 asistí a la jornada técnica “Embalses y cambio climático. Retos y oportunidades” organizada por el SPANCOLD en el Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos (CICCP) de Madrid. 

En este post me gustaría compartir algunas de las ideas que se expusieron, por parte de los ponentes de la jornada, y por parte de los técnicos que participamos de manera activa en ella, en forma de aportaciones, cuando llegó el turno de preguntas.

 ¿Son necesarios nuevos grandes embalses para afrontar la incertidumbre del cambio climático? 

También me gustaría plantear una serie de interrogantes que surgieron a raíz de esta jornada como ¿Tenemos muchas presas y poco volumen de embalse en España? ¿Son necesarios nuevos grandes embalses para afrontar la incertidumbre del cambio climático? ¿Mantenemos y conservamos los embalses existentes de forma correcta en la actualidad? ¿Es necesario ampliar el tamaño de los aliviaderos de las presas existentes frente a las crecidas extraordinarias en escenario de cambio climático? ¿Hemos claudicado en relación a la gestión de sedimentos de los embalses que presentan colmatación en nuestro país? ¿Cómo se adaptan las distintas especies existentes en nuestros ríos al cambio climático? ¿Cómo evaluar las interacciones entre las condiciones de caudales, geomorfológicas y bióticas? 

Introducción

Los embalses, al igual que cualquier obra, tienen aspectos positivos y aspectos negativos. Parece que hoy día ya ha pasado de moda esa máxima de “las presas contra el medio ambiente”.

Lo que sí se está convirtiendo en un hecho es que a los embalses en sus distintas fases de diseño, construcción, explotación y puesta fuera de servicio, les vienen muy bien los equipos multidisciplinares capaces de abordar los temas medio ambientales, el cambio climático, aspectos jurídicos, la gestión de sedimentos, las cuestiones relacionadas con la seguridad, el mantenimiento y conservación, etc.

Tanto el Comité de Medio Ambiente, como el Comité de Cambio Climático del CICCP tienen un carácter multidisciplinar, para la búsqueda de soluciones integrales, y para la divulgación de contenidos técnicos e informativos.

COP 21 de París y Plan Nacional de Adaptación al Cabio Climático

En la Convención sobre Cambio Climático de 1992 se manifestó la intención de reducir la concentración de CO2 en la atmósfera, a modo de acuerdo marco, pero sin establecer unos compromisos cuantificados y vinculantes.

En el Protocolo de Kioto sobre Cambio Climático de 1997 se establecieron límites a las emisiones, para luego particularizar en cada país concreto.

El quinto informe de evaluación del IPCC (2013-14) presenta el cambio climático como una realidad.

La Conferencia de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático 2015 (COP 21) implica a todos los gobiernos y plantea una serie de objetivos de reducción y de adaptación al cambio climático, transferencia de tecnología entre los diferentes países, un paquete financiero de cien mil millones de dólares anuales a partir de 2020 para financiación climática, la creación de un Comité para el fortalecimiento de capacidades, etc. Y hacer operativos estos instrumentos es lo que se ha planteado este mismo año 2016 en la 22ª Conferencia de las Partes de la Convención de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (COP 22) en Marrakech (Marruecos). Es decir, queda pendiente el desarrollo de detalles del Acuerdo de París (COP 21, 2015), la ratificación de dicho Acuerdo y la implementación de las contribuciones nacionales o compromisos concretos de cada país en relación a la reducción de emisiones.

El marco de adaptación en España pasa por el Plan Nacional de Adaptación al Cambio Climático (PNACC) de 2006 con los objetivos de integración de la adaptación al cambio climático en la planificación y gestión en todos los sectores (recursos hídricos, agricultura, salud,…), de generación de conocimiento y de suministro de asistencia a las Administraciones.

En la plataforma Adaptecca.es de intercambio y consulta de información sobre adaptación al cambio climático en España se puede encontrar un repositorio de información, espacios de trabajo de grupo de actores clave, un visor de escenarios de cambio climático con proyecciones a futuro de temperaturas y precipitaciones (por cuencas hidrográficas, Red Natura,…), etc.

Financiación y Cambio Climático

Para tener en cuenta los efectos del cambio climático es necesario financiación. Y se introducen mecanismos de supervisión para evaluar que los países cumplan con sus compromisos.

El paquete financiero de cien mil millones de dólares anuales a partir de 2020 para financiación climática es anterior a la celebración de la COP 21.

Los mecanismos de financiación existentes son complejos y requieren la participación de especialistas en estos temas. El mecanismo CDM trata de conseguir movilizar la inversión privada para la adaptación y mitigación del cambio climático, a su vez el inversor necesita los ingresos que provienen de los derechos de carbono, ya que se pueden vender las toneladas de carbono reducidas. El mecanismo de implementación conjunta plantea el intercambio de toneladas de carbono, no el intercambio de dinero. Existen esquemas de inversión verde, ya que en Kioto se establecieron unos límites a las emisiones de carbono y es posible negociar en base a esos límites. También existen mercados voluntarios de carbono, en los que se compran derechos de carbono certificados por aseguradoras; por ejemplo California compra grandes cantidades de derechos de carbono.

Existe un fondo especial para el cambio climático, un fondo verde para el clima, planes nacionales de adaptación al cambio climático, un fondo para los países menos desarrollados, por ejemplo el Banco Interamericano de Desarrollo (BID) y el Banco de Desarrollo de América Latina (CAF) disponen de fondos de financiación para lograr una economía baja en carbono y para la adaptación al cambio climático, con la finalidad de reducir la vulnerabilidad frente a fenómenos extremos de sequías e inundaciones.

Para navegar por el mundo de la financiación climática existe un portal, el “Finance portal for climate change” (http://unfccc.int/climatefinance?home) que conduce a múltiples formas de financiación (pública, privada, mecanismos de mercado,…) a través de los cuales se puede solicitar dinero, siempre y cuando las actuaciones tengan como objetivo beneficiar frente a los efectos del cambio climático.

Pero la realidad es que los técnicos no solemos saber cómo se financian las presas, es complejo, por lo que precisamos la colaboración de especialistas en la materia.

Pero la realidad es que los técnicos no solemos saber cómo se financian las presas, es complejo, por lo que precisamos la colaboración de especialistas en la materia. 

Regulación y Cambio Climático

En el libro blanco del agua en España, año 1998, ya se planteaban escenarios de sensibilidad frente al cambio climático.

La presentación de los recursos hídricos en la naturaleza y la variabilidad en la demanda dan lugar a la necesidad de regulación, y por ello es necesario disponer de capacidad de embalse para regular. A partir de la curva de volúmenes embalsados acumulados es posible determinar el volumen necesario para satisfacer la máxima demanda. La curva de garantía de suministro cambia conforme aumenta la demanda.

Los efectos del cambio climático afectan a los estadísticos de las series de datos de aportaciones.  

Los efectos del cambio climático afectan a los estadísticos de las series de datos de aportaciones (media, desviación típica, estacionalidad o variación estacional,…) es decir a las características de las series. Y los distintos escenarios climáticos, junto con los distintos modelos climáticos presentan gran dispersión de resultados, que se traduce en incertidumbre. De hecho, como un determinado modelo no va a acertar con los resultados a futuro, y cada modelo tiene un comportamiento diferente, se trabaja con una colección de modelos, y se obtienen tendencias.

Los resultados muestran que la existencia de embalses ayuda en la disponibilidad de agua para controlar los efectos del cambio climático, pero el volumen de embalse existente no compensa los efectos del cambio climático.

Producción hidroeléctrica y Cambio Climático

Los efectos del cambio climático, tales como el aumento e intensificación de los periodos de sequías e inundaciones, también influyen en la producción de energía hidroeléctrica.

El aumento de la temperatura global del planeta está suponiendo una disminución de la energía utilizada en calefacción y un aumento (estimado en un 10 – 15 %) de la energía empleada en refrigeración.

La tendencia del producible hidroeléctrico en España es a disminuir (0,81 % de la media). Las precipitaciones se han reducido en valores medios entre 50 y 60 mm por año. Y los ratios que se están obteniendo muestran que una reducción de un 1 % en la precipitación, supone una reducción de entre el 3,5 y el 4 % del producible hidroeléctrico.

Una reducción de un 1 % en la precipitación, supone una reducción de entre el 3,5 y el 4 % del producible hidroeléctrico.  

A modo de ejemplo supongamos los embalses de una cuenca que se encuentran llenos tras la época húmeda de lluvias. Si en este escenario tiene lugar una crecida extraordinaria, los embalses se encuentran casi sin capacidad de resguardo y de laminación, por lo tanto se van a producir vertidos, con la posibilidad de generar problemas de inundaciones en los tramos de río de aguas abajo. Este fenómeno que además supone la pérdida de un recurso valioso, parece que se va a presentar con más frecuencia como efecto del cambio climático.

También se están produciendo cada vez más problemas y de mayor duración por estratificación térmica y eutrofización en los embalses, para la misma carga de nutrientes, debido al aumento de la temperatura, lo que redunda en mayores tiempos de parada en la producción hidroeléctrica por problemas de funcionamiento.

Emisiones de gases efecto invernadero en embalses

En la actualidad se está observando una mayor irregularidad en la presentación de los recursos hídricos y un descenso en las aportaciones medias de agua en las distintas cuencas hidrográficas. Esto supone que el volumen de agua disponible presenta un mayor tiempo de residencia en los embalses.

Parece ser que el problema del cambio climático no se debe a la movilización del carbono actual, sino que a la reintegración del carbono procedente de los combustibles fósiles.

En un embalse hay que tener en cuenta, además de la interfaz agua-atmósfera, la interfaz agua-sedimentos. Y es que en el fondo de los embalses tienen lugar procesos de naturaleza bacteriana, que pueden ser aerobios y que emiten CO2, y también anaerobios (anóxicos) que emiten metano (CH4). Este hecho es importante porque la molécula de metano es 21 veces más activa que la molécula de CO2.

Las mayores emisiones de metano tienen lugar durante los primeros años, es decir, durante el primer llenado y durante el periodo de maduración.

Los balances de emisiones de carbono conviene plantearlos a escala de cuenca vertiente debido a que el embalse es una trampa de sedimentos y un sumidero de materia orgánica y carbono, procedentes de dicha cuenca. Existe, por lo tanto, un tránsito de carbono desde el ecosistema terrestre hacia el ecosistema acuático. En ese balance hay que tener en consideración la situación existente antes de la inundación por embalse, en la que también se emitía carbono a la atmósfera.

El bosque mediterráneo presenta un valor de fijación medio de CO2 de 1400 mg/m2/día, pero hay que tener en cuenta que también emite carbono, ya que las plantas también respiran, y esa emisión es más difícil de medir. El bosque y el embalse están relacionados, por esa razón se deben plantear los balances a escala de cuenca.

En ocasiones se dice que los embalses emiten más CO2 que los lagos, y eso no siempre es así, hay casos en que los lagos emiten más que los embalses.

En un estudio que se llevó a cabo en el embalse de Susqueda (abastecimiento a Barcelona) se obtuvo que el embalse fijaba unos 1600 mg CO2/m2/día.  

En un estudio que se llevó a cabo en el embalse de Susqueda (abastecimiento a Barcelona) se obtuvo que el embalse fijaba unos 1600 mg CO2/m2/día. La morfología del embalse hace que funcione como un gran decantador autótrofo fijando el CO2. Este ecosistema acuático fija una cantidad de CO2 similar a la que fijaba el ecosistema terrestre que existía antes del embalse.

Los efectos importantes o impactos del cambio climático tendrán lugar si se generan grandes cantidades de metano.

Es muy importante sensibilizar desde un punto de vista ambiental a los habitantes de las cuencas vertientes a los embalses, ya que son estos últimos los que tienen que asimilar y procesar todos los materiales que les llegan.

Impacto del Cambio Climático en los caudales ecológicos

En este tema existe mucha incertidumbre al respecto. Lo que se tiene son tendencias, no valores concretos. Lo que sí que constituye un hecho es que en España tenemos masas de agua altamente heridas, según se muestra en los distintos Planes Hidrológicos de las Demarcaciones.

Si estrechamos cada vez más nuestros ríos, no generaremos escenarios bióticos adecuados, y entonces ¿qué sentido tendrá plantear regímenes de caudales ecológicos?

Si estrechamos cada vez más nuestros ríos, no generaremos escenarios bióticos adecuados, y entonces ¿qué sentido tendrá plantear regímenes de caudales ecológicos?  

Para que el cálculo de los regímenes de caudales ecológicos, con las distintas metodologías existentes, sea útil debe responder a un objetivo claro.

Estudios realizados por el CSIC muestran que las aportaciones fluyentes de algunos ríos de España se han reducido en un 3%, y esta tendencia puede ir a más conforme nos desplazamos hacia el sur de nuestro país.

Los escenarios que se prevén son complicados para garantizar las demandas ambientales de nuestros ríos. Y a día de hoy, la realidad es que tenemos carencia de datos de calidad para la entrada a los modelos de cálculo de caudales ecológicos.

Es necesario seguir avanzando en el conocimiento relativo a la adaptación de las especies presentes en nuestros ríos al cambio climático, y en el conocimiento de las interacciones y sinergias entre las condiciones de los caudales, geomorfológicas y bióticas.

En algunos ríos de España (Pisuerga, Ebro,…) se están liberando crecidas de los embalses para estudiar el efecto que producen en el tramo de río aguas abajo. Y en Arizona y en California se hacen reevaluaciones continuas sobre regímenes de caudales ecológicos, para ver si son útiles desde un punto de vista práctico.

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