Cambios ambientales y dinámica de inundaciones fluviales en una cuenca costera del centro sur de Chile

Abstract

El objetivo fundamental de esta investigación es Analizar, explicar y evaluar las relaciones entre cambios ambientales y dinámica de inundaciones fluviales en la sección inferior de la cuenca costera del río Andalién (36°S), Región del Biobío, Chile. Se indaga: tendencias históricas de las inundaciones, rol de la dinámica climática (variabilidad de El Niño Oscilación del Sur –ENOS-, tendencias), mareas, urbanización y cambios geomorfológicos. Las tendencias climáticas y mareas además fueron vinculadas con el Cambio Climático Global (CCG). La evaluación de las tendencias históricas y efectos ambientales de las inundaciones se realizó a escala del territorio chileno continental (1574-2012) y de cuenca (1960-2010), mediante revisión de periódicos y fuentes secundarias. Para evaluar el rol de la dinámica climática (1960-2010) se utilizó ajuste de valores extremos, correlaciones y pruebas de tendencias (Mann-Kendall y estimador de Sen). La influencia de las mareas en las inundaciones se estudió mediante modelación hidráulica (1D) y datos topo-batimétricos (GPS, LIDAR). El análisis de las relaciones de cambio entre los factores urbanización-geomorfología e inundaciones (1943-2011) fueron estudiados a través de fotointerpretación, datos censales y modelación hidráulica (HECgeo-RAS 4.3.1, Hec-Ras 4.1). Las cartografías temáticas se generaron en el SIG ArcGIS 9.3. El dominio mediterráneo chileno presentó la mayor recurrencia de inundaciones a nivel nacional, asociado con precipitación intensa y persistente; consistente con cambios ambientales ocurridos durante las últimas tres décadas, como los acaecidos en lacuenca costera del río Andalién. En esta última se registraron 21 eventos de inundación (1960-2010), con una recurrencia promedio de 2.43 años, 100% durante el invierno austral. Se observaron tres periodos de inundaciones; 1960-1974 con una magnitud relativa moderada de inundaciones (7,3); 1975-1998 con eventos de pequeña magnitud relativa (5,2); y 1998-2010 con inundaciones de mediana y gran magnitud (9,2). Las implicaciones del CCG a escala local, se observó en el incremento de la intensidad de las precipitaciones máximas diarias (Rx1day, Rx2day y Rx3day) que mostraron un aumento del ≈14% en 50 años, que pueden ser asociadas con el aumento de un 26% en la magnitud relativa de las inundaciones. En relación a la ocurrencia de episodios ENSO-cálidos e inundaciones, no se comprobó una relación estadísticamente significativa. Las inundaciones históricas y los niveles de mareas en el estuario micromareal del Andalién, revelaron que eventos de elevada magnitud ocurrieron cuando se combinaron mareas meteorológicas y astronómicas en sicigias; durante estas últimas ocurrió un 57% de los eventos. Potenciales aumentos de 60 cm en el NMM atribuidos al CCG, provocarían un aumento de las zonas inundables en un 4% en relación al peor escenario actual; mientras que las tendencias de alzamiento tectónico costero, podrían implicar un efecto de amortiguación en los pronósticos de aumento de NMM.Las transformaciones físicas del cauce desde el año 2008 disminuyeron el riesgo para tasas de retorno de 2, 5 y 10 años; sin embargo, para tasas de retorno elevadas (e.g. 500 años) el riesgo se mantuvo alto. El incremento de la superficie urbana en la planicie de inundación en 1.458 ha en los últimos 68 años en unidades geomorfológicas susceptibles a inundaciones (<8 msnm y pendientes <0,5), aumentó la exposición y vulnerabilidad. La superficie destinada a usos residenciales, comerciales e industriales incrementó su superficie inundada de 15 ha en T=2 a 374 ha en T=500 y la cantidad de personas afectadas aumentó en 37.380. La evaluación final de los factores de cambio ambiental, mostró que la tendencia climática y mareas contribuyeron en la generación de inundaciones desde la desembocadura hasta el 7,3 Km del cauce. En el tramo más urbanizado 7,3-14,8 Km y estero Nonguén, las tendencias de aumento en la precipitación extrema y el aumento de la urbanización, explicaron de mejor forma las inundaciones. La carta de riesgos de inundación propuesta para diferentes tasas de retorno, podría favorecer una ocupación del territorio más sustentable y menos vulnerable a este tipo de desastres.