MEDIO SIGLO DE FLUCTUACIONES GLACIARES EN LA CORDILLERA REAL Y SUS EFECTOS HIDROLOGICOS EN LA CIUDAD DE LA PAZ
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MEDIO SIGLO DE FLUCTUACIONES GLACIARES EN LA CORDILLERA REAL y SUS EFECTOS HIDROLOGICOS EN LA CIUDAD DE LA PAZ. Alvaro Soruco Sologuren MEDIO SIGLO DE FLUCTUACIONES GLACIARES EN LA CORDILLERA REAL y sus EFECTOS HIDROLOGICOS EN LA CIUDAD DE LA PAZ. Institut de recherche pour le développement La Paz 2012 551 SORUCO SOLOGUREN, Alvaro Wladimir Alvaro Wladimir Soruco Sologuren, La Paz - Bolivia, IRD, 2012 228 p. : 21 x 15 cm DL: 8-1-1012-12 ISBN: 978-99954-55-62-0 <GEOLOGiA> <HIDROLOGiA><BOLIVIA GLACIARES> Diseno y diagramaci6n: Preprensa-Editorial El Pais l'. edici6n 2012, IRD/5DD ejemplares © Alvaro Wladimir Somco Sologuren © Institute de recherche pour le développement, IRD Impreso en Editorial 1mprenta EL PAis SrI. Cronenbold W 6 TeiL: (591-3) 334399613334104 Casilla postal: 2114 [email protected] Santa Cruz de la Sierra Impreso en Bolivia - Printed in Bolivia Todos los derechos reservados. Esta publicaci6n no puede ser reproducida ni en el todo ni en sus partes. ni registrada en (0 transmitida por) un sistema de recuperaci6n de inforrnaci6n, en ninguna forma ni por ningùn medio. sea mecânico, fotoquimico, electr6nico, magnético, electro-6ptico, por fotocopia 0 cualquier otro, sin el permiso previo por escrito dei autor y de la editoriaI. CONTENIDO TEIVIÂTICO Dedicatoria 11 Pr610go 13 Resumen 17 CAPiTULO 1 Los glaciares en los tr6picos, particularmente en los Andes Centrales 1.1 LA ZONA INTERTROPICAL Y SUS GLACIARES: TROPICOS "INTERNOS" y TROPICOS "EXTERNOS ........ 20 1.1.1 Caracteristicas astron6micas: Radiaci6n incidente, exposici6n 20 1.1.2 Régimen de temperaturas 20 1.1.3 Régimen de las precipitaciones 21 1.1.4 D6nde se encuentran los glaciares en los tr6picos? .. 22 1.2 ASPECTOS GENERALES DE LOS GLACIARES DE LOS ANDES TROPiCALES 23 1.2.1 Caracteristicas geograficas generales 23 1.2.2 Caracteristicas GlacioI6gicas 24 1.2.3 Caracteristicas morfo-glaciol6gicas 25 1.3 EL ACELERADO RETROCESO DE LOS GLACIARES TROPICALES DURANTE EL SIGLO XX 27 1.4 CONTEXTO CL/MATICO EN LOS AI'JDES CEI'JTRALES 29 1.4.1 Régimen climatico: temperaturas, precipitaciones y cobertura nubosa 29 1.4.2 Variaci6n segun las estaciones en los tr6picos 31 1.4.3 Los fen6menos ENSO y su impacto en los balances de masa de los glaciares andino 33 1.5 LA EVOLUCION DEL CUMA DURANTE LOS ULTIMOS 50 ANOS 36 1.5.1 Temperatura, precipitaci6n, humedad y circulaci6n atmosférica 36 5 1.5.2 El cambio de fase dei Pacifico durante los aiios 1975-76 38 1.5.3 Sensibilidad de los glaciares tropicales 39 1.6 COI\JCLUSION DEL CAPITULO 40 CAPITULO 2 Los conocimientos adquiridos acerca de los glaciares de los Andes bolivianos: fluctuaciones pasadas y funcionamiento actual 2.1 LAS FLUCTUACIONES GLACIARES DEL PLEISTOCENO y DEL HOLOCENO 42 2.2 LAS FLUCTUACIONES DE LOS GLACIARES DURANTE y DESPUÉS DE LA PEQUENA EDAD DE HIELO (PEH) 44 2.2.1 Los glaciares de la Cordillera Real durante la PEH y al principio dei sigle XXi 45 2.2.2 Variaciones glaciares durante los ultimos 50 aiios 48 2.3 EL DESARROLLO DE LOS ESTUDIOS GLACIOLOGICOS EI\J BOLlVIAA PARTIR DE 1991 55 2.3.1 La medici6n dei balance de masa de superficie mediante los métodos glaciol6gico e hidrol6gico ...... 57 2.3.2 Variabilidad segun las estaciones de los balances de masa 59 2.3.3 El balance de energia en el glaciar de Zongo 62 2.4 LA MODELIZACION DE LAABLACION GLACIAR 64 2.4.1 Modelos estadisticos (tipo grade - dia) 64 2.4.2 Modelos fisicos de balance de energia 66 2.5 CONCLUSION DEL CAPiTULO 68 CAPITULO 3 Area de estudio y material utilizado 3.1 LA CORDILLERA ORIENTAL 70 3.2 LA REGION DEL ESTUDIO 72 3.2.1 ~Por qué esta elecci6n? Las implicaciones econ6micas de los glaciares escogidos 74 6 3.2.2 AI norte, la regi6n Negruni - Condoriri. 75 3.2.3 AI sur, la regi6n Huayna Potosi- Cumbre - Chacaltaya 76 3.2.4 Comparaci6n entre las regiones estudiadas 80 3.3 LOS GLACIARES DEL ESTUDIO 81 3.3.1 Los criterios de selecci6n de los glaciares 81 3.3.2 Caracteristicas generales de los glaciares escogidos 83 3.4 LA FOTOGRAMETRfAAÉREA PARA EL ESTUDIO DE LOS BALANCES DE MASA 86 3.5 LA BASE DE DATOS FOTOGRÂFICOS DISPONIBLES EN EL IGM EN BOLIVIA 88 3.5.1 El vuelo dei 20 de mayo de 1956 a horas 11:45 91 3.5.2 El vuelo dei 21 de Junio de 1963 a horas 10:15 92 3.5.3 El vuelo dei 23 de Julio de 1975 a horas 11 :00 92 3.5.4 El vuelo dei 20 de junio de 1983 a horas 16:15 93 3.5.5 El vuelo dei 20 de Abril de 1997 a horas 9:30 94 3.5.6 El vuelo dei 12 y 13 de Julio dei 2006 a horas 13:15 y 12:00 95 3.5.7 Resumen de las fotografi as disponibles 96 3.6 CONCLUSION DEL CAPITULO 96 CAPiTULO 4 La Fotogrametria aérea y el método volumétrico 4.1 DEFINICION y BREVE HISTORIA DEL DESARROLLO DE LA FOTOGRAMETRfA 102 4.1.1 Fotografias en FILM, imagenes FILM digitalizadas e imagenes digitales 103 4.2 PLAN DEL VUELO DEL 2006 105 4.2.1 Determinaci6n dei area y de la direcci6n dei vuelo .. 106 4.2.2 Precisi6n planimétrica 109 4.2.3. Escala y altura dei vuelo 109 4.2.4 Selecci6n de la base y dei recubrimiento longitudinal 110 4.2.5 Recubrimiento longitudinal, lateral y nûmero de fotografias 112 7 4.3 ESTEREOPREPARACION y MEDIDA DE LOS PUNTOS DE CONTROL 113 4.3.1 Sistema de coordenadas planimétricas y altimétricas 114 4.3.2 Estereopreparaci6n de las imagenes preexistentes (1956 -1963 -1975 -1983 -1997) 115 4.3.3 Estereopreparaci6n antes dei vuelo fotogramétrico 118 4.4 AEROTRIANGULACION 119 4.4.1 Orientaci6n interna 122 4.4.2 Orientaci6n externa 123 4.4.3 Aerotriangulaci6n y validaci6n de nuestras fotografias 130 4.5 RESTITUCION FOTOGRAMÉTRICA 136 4.5.1 Validaci6n de las restituciones glaciares a partir de pertiles transversals 138 4.6 CONSTRUCCION DE LOS DEMs 140 4.7 EL MÉTODO CARTOGRAFICO 0 VOLUMETRICO 142 4.8 ESTIMACION DEL ERROR EN NUESTRAS VARIACIONES DE VOLUMEN CON EL MÉTODO DE THIBERT et al. (2008) 143 4.8.1 Las hip6tesis acerca de la densidad de la nieve 144 4.9 CONCLUSION DEL cAPiTULO 146 CAPiTULO 5 Evoluci6n de los balances de masa glaciares de la Cordillera Real 5.1 LAS VARIACIONES VOLUMÉTRICAS 150 5.1.1 Balances de masas volumétricas acumulativos 151 5.1.2 Balances de masa centrados 153 5.2 ANAuSIS DE LAS FLUCTUACIONES TEMPORALES DE LOS BALANCES DE MASA GLACIAR EN FUNCION DE LOS PARAMETROS CLiMAATICOS 155 5.2.1 Las precipitaciones 158 5.2.2 Las temperaturas 160 8 5.3 ANALISIS DE LOS BALANCES DE MASA ACUMULATIVOS y DE SU VARIABILIDAD ESPACIAL 163 5.3.1 Superficies promedio de los glaciares 163 5.3.2 Altitud de los frentes de los glaciares 165 5.3.3 Altitud promedio de los glaciares 165 5.3.4 Orientaci6n de los glaciares 168 5.3.5 Correlaci6n multiple entre los balances de masa, la exposici6n y la altitud promedio 170 5.4 VARIACIONES DE SUPERFICIE, VARIACIONES DE LOS FRENTES GLACIARES y VARIACIONES VOLUNlÉTRICAS 174 5.5 FLUCTUACIONES GLACIARES EN EL CURSO DE LA SEGUI\IDA MITAD DEL SIGLO XX, PARTICULARNIENTE DESPUÉS DE 1963 176 5.5.1 La pérdida de superficies glaciares 176 5.5.2 Estimaci6n de los balances de masa glaciar en el conjunto de la regi6n 179 5.5.3 Comparaci6n con los glaciares de Charquini y de Chacaltaya 182 CAPiTULO 6 Contribucion de los glaciares a los Recursos de agua para la ciudad de La Paz 6.1 EL SISTEMA DE APROVISIONAMIENTO DE AGUA DE LA CIUDAD DE LA PAZ 186 6.2 MÉTODOS DE ESTIMACION DE LOS APORTES DE AGUA DE LOS GLACIARES A PARTIR DEL BALANCE DE MASA. 189 6.2.1 Determinaci6n dei débita de la parte cubierta de hielo 189 6.2.2 Determinaci6n dei débita de la parte no cubierta de hielo 192 6.2.3 Las principales fuentes de incertidumbre en los calculas 193 6.3 CUANTIFICACION DE LOS RECURSOS DE AGUA DE CADA UNA DE LAS CUENCAS HIDROLOGICAS 194 6.3.1 Aparte de agua de las cuatra cuencas vertientes 194 9 6.3.2 Validaci6n de los resultados 196 6.3.3 Contribuci6n de los glaciares a los recursos de agua 198 6.3.4 Aparte de agua esperado cuando los glaciares desaparezcan 201 6.4 CONCLUSION DEL CAPITULO 202 CONCLUSIONES y PERSPECTIVAS 203 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 207 Lista de figuras 219 Lista de tablas 225 10 Agradecimiento A mi familia, por su i/imitada paciencia a 10 largo de estos afJos. A Christian, Bernard e Isabel, por su apoyo incondicional durante este cielo. A Enrique CufJa, por su colaboraci6n en gran parte de la traducci6n de este texto. 11 PROLOGO Este trabajo reune 10 esencial de la tesis de doctorado efectua da por Alvaro Soruco en la Université Joseph Fourier de Grenoble (Francia). Es una tesis que ha sido bien acogida por la comunidad universitaria francesa y que fue premiada por el IRD a través dei "Premio Christiane Doré" otorgado a Alvaro Soruco en 2008. Esto, y el interés que representa este trabajo sobre los glaciares de la Cor dillera Real para documentar su retroceso reciente y el cambio cli matico asociado, justifican ampliamente su publicaci6n en espariol. Alvaro Soruco pertenece al grupo Iiderado por el IRD que ha sido pionero en el estudio detallado de la evoluci6n de los glaciares de Bolivia.