Impactos del cambio climático y procesos geodinámicos en glaciares tropicales

AUTORIDAD NACIONAL DEL AGUA (ANA) Impactos del cambio climático y procesos geodinámicos en glaciares tropicales Nelson Santillán Portilla nsantillan@ana.gob.pe Glaciar Artesonraju 5,200 msnm

Distribución de los glaciares tropicales en el mundo En la franja 30 lat N y 30 lat S, se encuentra el 50% de la superficie terrestre, habita el 70% de la población mundial; se generan factores climáticos como los monzones, los huracanes y el fenómeno de El Niño, entonces podríamos decir que Básicamente, se trata del motor climático del mundo (Lonnie T.)

Glaciares en América Latina

Por qué son vulnerables los glaciares tropicales? Precipitación (mm) ENE FEB MAR Radiacion Solar Max Inc ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO 160 140 120 100 80 60 40 20 Precipitación La región tiene una fuerte estacionalidad de la Pp, lo que es típico de los trópicos externos, donde mas del 80% de la Pp cae entre nov y abril, y durante el invierno austral casi no recibe Pp. 0 Radiacion Solar Incidente a 5150m (ORE), maxima diaria, 2003-2004 1800 1600 SWIncMax(cor) Polinómica (SWIncMax(cor)) 1400 1200 1000 Radiación Solar 800 600 400 17/8/03 6/10/03 25/11/03 14/1/04 4/3/04 23/4/04 12/6/04 1/8/04 20/9/04

TRABAJOS EN AMBITOS GLACIARES Fuente: P.Ginot (IRD)

Metodología para la cuantificación de recursos hídricos glaciares Entendimiento del rol de las variables climáticas: -Precipitación -Temperatura -Radiación solar -Humedad Relativa -Nubosidad -Albedo Evaporación Precipitación Evaporación y/o Sublimación Pérdida de masa glaciar, variación de espesores Escurrimiento directo, cuenca no glaciar Escurrimiento retardado, cuenca glaciar MODELACION HIDROGLACIOLOGICA DE UNA CUENCA GLACIAR

Modelización de la ablación del hielo y la nieve El objetivo es la aplicación de la ecuación del balance energético, de manera distributiva, en una área cubierta de nieve: Los términos son los siguientes: La onda corta, onda larga, onda larga saliente, el flujo de calor sensible, flujo de calor latente, el calor debido a la advección, a la precipitación y, los flujos de calor interno. Y la correspondiente ecuación del Balance de Masa: Siendo P es la precipitación, S la evaporación, sublimación y R la escorrentia

PACÍFICO 2.2% disp. de agua 66 % población 2,027 m³/hab 80 % PBI ATLÁNTICO 97.7% disp. Agua 31% población 292,000 m³/hab 18% PBI Disponibilidad Hídrica en el Perú TITICACA 0,7% agua 3% población 9,715 m³/hab 3% PBI

Distribución de las 19 Cordilleras Nevadas del Perú 1.- Blanca (755) 2.- Huallanca (43) 3.- Huayhuash (144) 4.- Raura (102) 5.- Huagoruncho (41) 6.- La Viuda (165) 7.- Central (174) 8.- Huaytapallana (105) 9.- Chonta (29) 10.- Urubamba (117) 11.- Vilcabamba (355) 12.- Huanzo (31) 13.- Apolobamba (69) 14.- Carabaya (148) 15.- Vilcanota (374) 16.- La Raya (25) 17.- Chila (22) 18.- Ampato (65) 19.- Volcánica (15) Cordilleras Nevadas del Perú Al 2014 = 2679 Glaciares 11

Glaciar Yanamarey 12

250,000-E 250,200-E 250,400-E 250,600-E 250,800-E 251,000-E 251,200-E 251,400-E 251,600-E 251,700-E Yanamarey EVOLUCIÓN DEL FRENTE GLACIAR YANAMREY, AÑO 1948-2010 N-8,932,900 N-8,932,800 1982 N-8,932,600 Glaciar Yanamarey N-8,932,400 1997 N-8,932,200 2013 27-09-10 27-09-07 30-09-09 Hielo cubierto con material rocoso N-8,932,000 08-09-05 15-11-00 N-8,931,800 Y-2A N-8,931,600 L. P2 10-05-80 06-05-76 29-05-85 03-10-91 28-09-95 S PA P1 Acumulado Y-9 967 m 2013 1948 Y-7 1948 N-8,931,400 Muchos glaciares pequeños están desapareciendo en los Andes Tropicales! Evidencias del retroceso glaciar Yanamarey en 65 años.

Cumulative length evolution in m m Cumulative area evolution in m² in Retroceso de glaciares: un fenómeno secular que se ha vuelto dramático desde los años 1980 Retroceso del frente de los glaciares monitoreados en los Andes tropicales (Perú, Ecuador, Bolivia) durante el ultimo siglo 0 0-200 -50000-400 -600-800 -1000 Antizana 15a Antizana 15b Yanamarey Broggi Pastoruri Uruashraju -100000-150000 -200000-250000 -1200 Cajap Zongo (area) -1400 Charquini-S (area) -1600 Chacaltaya (area) Francou et al., 2007 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010-300000 -350000-400000 Áreas y longitudes de 10 glaciares monitoreados en los Andes Centrales desde más de 30

EVOLUCION DEL GLACIAR PASTORURI (2001 2013) Febrero 2001 Junio 2007 Agosto 2013

259 800-E 260 400-E 260 800-E 261 200-E 261 600-E 262 000-E Comportamiento de glaciar Pastoruri y evolución de laguna N-8 904 000 N-8 903 600 N-8 903 200 GLACIAR PASTORURI REDUCCION DE AREA GLACIAR PASTORURI AÑOS 1995-2013 (PERIODO 18 AÑOS): 52,12 % PERDIDA PERIODO AÑO AREA Km2 DE AREA AÑOS Km2 % DE PERDIDA 1995 1.796 2011 1 0.946 0.022 2.29 2012 1 0.906 0.040 4.20 2013 1 0.860 0.046 5.08 1995-2013 18 0.936 52.12 N-8 902 800 N-8 902 400 N-8 902 000 N-8 901 800 PUNTO P-3 P-B PUNTOS DE BASE NORTE (m.) ESTE (m.) COTA (msnm) 8 904 129,000 260 520,460 5 007,870 8 903 707,870 260 404,070 4 977,595 LEYENDA LIMITE DE GLACIAR 1995 LIMITE DE GLACIAR 2001 LIMITE DE GLACIAR 2013 AREA GLACIAR LAGUNA Retracción del área glaciar Pastoruri

EVOLUCION DE FRENTE GLACIAR PASTORURI CUADRO Nº 03 VARIACIONES DEL FRENTE PASTORURI 1980-2013 Intervalo de Retroceso Avance Acum Control (m) (m) (m) 03/09/80-29/10/81-11.26-11.26 29/10/81-23/09/82-3.04-14.30 23/09/82-29/11/83-21.39-35.68 29/11/83-05/10/84-11.11-46.79 05/10/84-04/10/85-5.78-52.57 04/10/85-13/10/86-9.79-62.36 13/10/86-16/10/87-26.37-88.73 16/10/87-10/11/88-18.21-106.94 10/11/88-12/10/89-7.88-114.82 12/10/89-22/10/90-13.03-127.84 22/10/90-25/09/91-20.49-148.33 25/09/91-10/09/92-18.35-166.68 10/09/92-27/10/93-21.51-188.20 27/10/93-24/11/94-17.15-205.34 24/11/94-18/04/00-179.62-384.96 18/04/00-31/08/01-27.55-412.51 31/08/01-01/12/03-28.39-440.90 01/12/03-20/10/04-13.70-454.59 20/10/04-14/09/05-17.02-471.61 14/09/05-17/06/06-11.89-483.51 17/06/06-19/07/07-10.71-494.22 19/07/07-23/07/08-11.85-506.06 23/07/08-24/06/09-7.25-513.31 24/06/09-24/08/10-20.51-533.83 24/08/10-03/08/11 13.81-520.02 03/08/11-19-07-12 -9.77-529.79 19/07/12-04/09/13-14.98-544.77 REDUCCION DE AREA EN PASTORURI (UGRH) AÑOS 1995-2013 (PERIODO 18 AÑOS): 52,12 % AÑO PERIODO AÑOS AREA Km2 PERDIDA DE AREA Km2 % DE PERDIDA 1995 1.796 2001 6 1.379 0.417 23.22 2005 4 1.174 0.205 14.87 2006 1 1.160 0.014 1.19 2007 1 1.130 0.030 2.59 2008 1 1.080 0.050 4.42 2009 1 1.055 0.025 2.36 2010 1 0.968 0.087 8.21 2011 1 0.946 0.022 2.29 2012 1 0.906 0.040 4.20 2013 1 0.860 0.046 5.08 1995-2013 18 0.936 52.12 Evolución de la Laguna Pastoruri Años Periodo Area m2 Perimetro m Evolución de laguna m2 2005 21096.49 628.57 2007 2 26535.22 769.27 5438.73 2008 1 31674.74 858.97 5139.52 2010 2 45187.65 108.46 13512.91 2011 1 49629.14 1064.09 4441.49 2012 1 53579.89 1173.04 3950.75 2013 7 66913.92 1433.99 13334.03

Metodología del inventario de glaciares

EVOLUCIÓN DEL GLACIAR QUELCCAYA 1970: 58 km² 2010: 45 km².retracción: 13 km² (23%) 2006 2013 Imagen G E

CORDILLERAS NEVADAS QUE FORMAN PARTE DE LA REGION CUSCO Existen 06 cordilleras nevadas que son parte de la Región Cusco, de los cuales 05 se ubican en el limite con los departamentos de Puno, Arequipa y Apurímac.

Loni T Lonnie Thompson

INVENTARIO DE GLACIARES EN CORDILLERAS NEVADAS DEL PERÚ Nº Cordilleras Cantidad de glaciares Superficie glaciar Imagen Satélite Año Nº Km 2 1 Blanca 755 527,62 2003 2 Huallanca 43 7,01 2007 3 Huayhuash 144 55,27 2007 4 Raura 102 28,34 2007 5 Huagoruncho 41 9,71 2009 6 La Viuda 65 6,03 2007 7 Central 174 51,91 2007 8 Huaytapallana 105 26,40 2009 9 Chonta 29 1,40 2009 10 Ampato 65 60,96 2010 11 Urubamba 117 26,39 2009 12 Vilcabamba 355 129,15 2009 13 Huanzo 31 4,51 2010 14 Chila 22 0,93 2010 15 La Raya 25 3,06 2010 16 Vilcanota 374 279,40 2009 17 Carabaya 148 34,53 2009 18 Apolobamba 69 45,25 2010 19 Volcánica 15 0,72 2009 Total 2 679 1 298,59 El inventario de glaciares a nivel del país se realizó en base a imágenes de satélite de diferentes años. Se identificó 2 679 glaciares que tienen superficies 0.005 km²

REDUCCION DE AREA GLACIAR EN CORDILLERAS NEVADAS DEL PERÚ entre los años 1970-2003 Superficie glaciar Pérdida de superficie glaciar HIDRANDINA S.A. Nº Cordilleras Último Inventario UGRH (1970) Imagen km² km² Satélite año km² % 1 Blanca 723,37 527,62 2003 195,75 27,06 2 Huallanca 20,91 7,01 2007 13,90 66,48 3 Huayhuash 84,97 55,27 2007 29,70 34,95 4 Raura 55,2 28,34 2007 26,86 48,66 5 Huagoruncho 23,4 9,71 2009 13,69 58,50 6 La Viuda 28,6 6,03 2007 22,57 78,92 7 Central 116,65 51,91 2007 64,74 55,50 8 Huaytapallana (*) 59,08 24,58 2009 34,50 58,40 9 Chonta 17,85 1,4 2009 16,45 92,16 10 Ampato 146,73 60,96 2010 85,77 58,45 11 Urubamba(*) 41,48 15,89 2009 25,59 61.69 12 Vilcabamba(*) 37,74 15,53 2009 22,21 58,85 13 Huanzo 36,93 4,51 2010 32,42 87,79 14 Chila 33,89 0,93 2010 32,96 97,26 15 La Raya 11,27 3,06 2010 8,21 72,85 16 Vilcanota 418,43 279,4 2009 139,03 33,23 17 Carabaya 104,23 34,53 2009 69,70 66,87 18 Apolobamba (*) 81,12 44,51 2010 36,61 45,13 Total 2 041,85 1 171,19 870,66 42,64 (*).- El primer inventario realizada en base a fotografías aéreas del año 1970 no se consideraron algunas áreas glaciares en las cordilleras; Huaytapallana, Urubamba, Vilcabamba y Apolobamba, estas si han sido registradas en el último inventario, para determinar la pérdida de área glaciar por cordilleras se considero los glaciares inventariadas en ambas fechas. La reducción de área glaciar entre 1970 a 2003 fue de 870.66 km 2, que representa en porcentaje 42.64%.

CORDILLERA BLANCA GLACIAR Broggi Uruashraju Yanamarey Gajap Pastoruri Periodo 1948-1976 (28 años) 1948-1976 (28 años) 1948-1976 (28 años) 1948-1980 (32 años) 1980-1990 (10 años) -355.1-229.24-124.77-90.91-127.84 Acumulado (m) (restitución a partir de fotografías aéreas del 31/08/1948) Promedio -12.68 m/año -8.19 m/año -4.46 m/año -2.84 m/año -12.78 m/año Periodo 1976-2004 (28 años) 1976-2013 (37 años) 1976-2013 (37 años) 1981-2013 33 años) 1990-2013 (23 años) -586.07-587.68-785.90-547.63-444.54 Acumulado (m) (levantamientos topográficos) EVOLUCION DE FRENTE DE CINCO GLACIARES MONITOREADOS EN LA CORDILLERA BLANCA Promedio -20.93 m/año -15.88 m/año -21.24 m/año -16.59 m/año -19.33 m/año Periodo 1948-2004 1948-2013 1948-2013 1980-2013 1980-2013 (56 años) (65 años) (65 años) (33 años) (33 años) Total Acumulado (m) -941.17-816.92-910.67-638.54-572.38 Promedio -16.81 m/año -12.57 m/año -14.01 m/año -19.34 m/año -17.34 m/año El retroceso del frente glaciar en los últimos 37 años es muy acelerado, es decir, en el periodo 1948-1976 el retroceso promedio era de 8,0 m/año, a partir de 1977 a la actualidad esto se ha incrementado a 19 m/año, prácticamente se ha duplicado.

Impactos antrópicos.glaciar Huandoy (Cordillera Blanca) 25

Glaciar Kyetrak (Himalaya Oriental-Nepal) 1921 2010

Glaciares Lobbia y Adamello (Mandrone-Italia) (107 años) Foto: Archivio Storico Biblioteca della Montagna SAT Foto: G. Alberti CGT 1903 2010

1977

2010

Chacaltaya - Bolivia

Chacaltaya - Bolivia 2009 Photo B. Francou

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PERFIL TÍPICO DE UNA LAGUNA DE ORIGEN GLACIAR 33

AVALANCHA ALUVION YUNGAY DEL 31 DE MAYO DE 1970 Huascarán Norte (6,655 m.) Huascarán Sur (6,768 m.) Yungay (2485 msnm) Cementerio Yungay Un alud o avalancha es un deslizamiento de nieve, hielo (compuestos indisociables) y en ocasiones roca, que se desplaza con carácter gravitacional con flujo hiperconcentrado y altamente viscoso, al romperse el equilibrio entre las fuerzas de empuje y de resistencia al esfuerzo cortante. La velocidad de desplazamiento suele oscilar entre 50 y 300 km/hora y llegan a producir impactos de hasta 145 ton/m2 (magnitud unas 50 veces superior a la calculada para demoler la estructura de una edificación normal). Ranrahirca Río Santa Río Santa

EVOLUCION DE LA LAGUNA SAFUNA ALTA 1967 1962 1973 2002 2001 MAYO 2001 Características Año Volumen (m3) Superficie (m2) Prof. máx.(m) Cota (msnm) 1967 6 615,400 106,700 154 4401.26 1973 2 119,906 66,760 98 4361.26 2001 20 725,000 371,560 119.2 4354.56 2002 14 392,000 306,250 81.5 4326.25 ABRIL 2002

Laguna Paccharuri; 4516 m.s.n.m. 36

Obras de seguridad y descarga de la laguna Shallap, 1974; Glaciar San Juan LAGUNA CUCHILLACOCHA 1972 37

Nevado Huandoy (6395 m) Falla geológica Regional Cordillera Blanca 38

ÁMBITO DE INFLUENCIA DE LA LAGUNA PALCACOCHA Lag. Palcacocha Huaráz E P S Chavín 39

LAGUNA PALCACOCHA AÑO 1932 LAG. PALCACOCHA VACIADA Batimetría y Topografía 2009 (Vol.= 17.3 Hm3) Año Volumen (m3) Superficie (m2) Prof. Máx. (m) Cota (msnm) 1972 514,800 62,600 13 4563 2003 3 959,776 342,332 15 4563 2009 17 325,206 518,426 73.1 4562 El 13 DE DICIEMBRE DE 1941 SE PRODUCE LA RUPTURA DEL DIQUE NATURAL, OCASIONANDO EL ALUVION SOBRE LA CIUDAD DE HUARAZ. 40

Laguna Palcacocha luego del desembalse 1947 41

ÁMBITOS CON INFLUENCIA GLACIAR Aluvión 1941 Vista 2013 Unidad de Glaciología y Recursos Hídricos

Nevado Hualcán 500.000m³ Laguna 513 5m Pampa de Shonquil Río Chucchún

Respecto al SAT 4. Capacidad de respuesta 1.Conocimiento y vigilancia en tiempo real de las amenazas SAT 2. Servicio de seguimiento y alerta 3. Difusión y comunicación

Conocimiento: Modelamientos de desbordes de la Laguna 513 Cadena de modelos: avalancha ola aluvión

Conocimiento: Nuevo mapa de amenazas Sustitución del mapa de amenazas antiguo

Conocimiento: Mapa puntual de amenazas

Seguimiento y Alerta: SAT- EQUIPOS PARA EL MONITOREO EN TIEMPO REAL Visión general de la cuenca hidrográfica del Río Chucchún (línea rayada, area de 50 km 2 ) con ubicaciones de los componentes técnicos del sistema de monitoreo y alerta temprana (Alpenvereinskarte 1:100,000). Centro de comunicación en Carhuaz (2641 m.s.n.m.) Repetidora (~3189 m.s.n.m.) a) Cámaras de vídeo/foto por el monitoreo visual y geófonos cerca de la Laguna 513 (4491 m.s.n.m.) b) Geófonos (4752 m.s.n.m.), conectados por cable a estación a) Estación de clima / cámara / geófono / monitoreo del caudal en la Pampa Shonquil (3600 m.s.n.m.)

Seguimiento y Alerta: Estación 3: Laguna 513 Est. 3

Seguimiento y Alerta: Estación 4: vista Pampa - Laguna 513 Est. 3 Est. 2 Est. 4

Seguimiento y Alerta: Estación 2: Repetidora - Carhuaz Est. 1 Est. 2

Seguimiento y Alerta: CENTRO DE COMUNICACIONES - MUNICIPAL