Esta tesis ha sido desarrollada en el marco del observatorio SNO-HYBAM y gracias al proyecto N°397-PNICP-PIAP-2014 financiado por IMNOVATE-PERU, IGP e IRD. Agradezco al grupo de investigadores del SNO-HYBAM (IGP, IRD, UNALM y SENAMHI) por su apoyo en el desarrollo de esta tesis. Agradecer también al FONDECYT e INNOVATE-PERU por haber financiado mi participación congresos científicos nacionales e internacionales.

The impact of climate change on droughts in the Lake Titicaca, Desaguadero River, and Lake Poopo basins (TDPS system) within the Altiplano region was evaluated by comparing projected 2034–2064 and observed 1984–2014 hydroclimate time series. The study used bias-corrected monthly climate projections from the fifth phase of the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP5), under the Representative Concentration Pathway 8.5 (RCP8.5) emission scenarios. Meteorological, agricultural, and hydrological droughts were analyzed from the standardized precipitation, standardized soil moisture, and standardized runoff indices, respectively, the latter two estimated from a hydrological model. Under scenarios of mean temperature increases up to 3 °C and spatially diverse precipitation changes, our results indicate that meteorological, agricultural, and hydrological droughts will become more inten...

La precipitación concentrada durante varios días tienen un alto potencial para ocasionar erosión del suelo, deslizamientos, inestabilidad de taludes e inundaciones. En la última década, las cuencas andino-amazónicas han sido frecuentemente afectadas por eventos hidrológicos extremos tales como las intensas sequías en 2005 y 2010 e inundaciones en 2009, 2012 y 2014. Los datos de precipitación estimada por satélite empleados para la estimación de concentración de lluvia diaria pueden ser fuente alternativa en regiones donde la disponibilidad de datos de lluvia es limitada. Además, estos datos pueden ser utilizados como entrada a modelos hidrológicos distribuidos para la comprensión y evaluación de eventos hidrológicos extremos. La aplicación de estos datos satelitales en estudios hidrológicos y climáticos requiere una estricta evaluación para su uso en sistemas de prev...

Al ocurrir un incendio forestal en los Andes, se suele pensar que la causa de este fuego que se propaga surge de la quema agrícola realizada por la propia población. Durante el año 2020, el periodo de la pandemia de la COVID-19, se registró la ocurrencia sin precedentes de incendios forestales en los Andes peruanos. Este estudio evalúa las condiciones climáticas y vegetativas propicias para la ocurrencia de dichos eventos haciendo uso de los datos de precipitación, reflectividad y el registro nacional de incendios (MINAM). El análisis de la precipitación estacional del año 2020 indica que este periodo no está estadísticamente asociado con un periodo de sequía; no obstante, el alto incremento de la frecuencia acumulada de días secos entre agosto y noviembre de 2020, durante el periodo de inicio de lluvias (al igual que los periodos de sequía de 2005, 2010 y 2016), habría d...

In the last two decades, rainfall estimates provided by the Tropical Rainfall Measurement Mission (TRMM) have proven applicable in hydrological studies. The Global Precipitation Measurement (GPM) mission, which provides the new generation of rainfall estimates, is now considered a global successor to TRMM. The usefulness of GPM data in hydrological applications, however, has not yet been evaluated over the Andean and Amazonian regions. This study uses GPM data provided by the Integrated Multi-satellite Retrievals (IMERG) (product/final run) as input to a distributed hydrological model for the Amazon Basin of Peru and Ecuador for a 16-month period (from March 2014 to June 2015) when all datasets are available. TRMM products (TMPA V7 and TMPA RT datasets) and a gridded precipitation dataset processed from observed rainfall are used for comparison. The results indicate that precipitation da...

El presente trabajo evalúa el impacto del cambio climático en la ocurrencia de sequías para las cuencas del Lago Titicaca, Río Desaguadero y Lago Poopo (Sistema TDPS). Para tal objetivo, se comparan los resultados de los modelos climáticos para el periodo 1984-2014 con los datos observados y se evalúan las proyecciones en el periodo 2034- 2064. El estudio utilizó proyecciones climáticas mensuales provenientes del proyecto CMIP5 bajo el escenario de emisión RCP8.5. Se corrigió el sesgo y se analizaron las sequías meteorológicas, agrícolas e hidrológicas a partir de los índices estandarizados de precipitación, humedad del suelo y escorrentía, respectivamente. La humedad del suelo y escorrentía fueron estimados a partir del modelo hidrológico GR2M. Ante el aumento de la temperatura regional media de hasta 3 °C y los cambios de intensidad, cantidad y patrón espacial de l...

El desarrollo de la vegetación presente en los Andes del Perú está asociado al régimen interanual de las lluvias. Existe una interacción directa entre el clima y la vegetación. No obstante, los estudios de la vegetación de regiones de alta montaña son escasos. El objetivo de esta investigación es caracterizar el desarrollo de la vegetación durante el evento El Niño 2016-2017 usando herramientas de percepción remota. Para ello, se recopilaron datos del sensor MODIS del satélite Terra (producto MOD09A1, resolución espacial y temporal de 500 m y 8 días, respectivamente) durante el período 2002-2020 y se calculó el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI). Los resultados sugieren que las lluvias severas entre enero y marzo 2017 no condujeron a un incremento sostenido del NDVI en el sector oriental de los Andes, y, por tal, al desarrollo de la vegetación. Esto...

Los datos obtenidos mediante satélites acerca de la precipitación pueden ser útiles en regiones donde ésta es muy heterogénea, como, por ejemplo, en los Andes, pues por lo general son escasamente monitoreadas. El objetivo de este estudio es precisar las características de las principales variables hidrológicas, y comprender el potencial de datos de precipitación estimados a partir del satélite en modelación hidrológica. Este artículo evalúa datos de precipitación obtenidos a partir de pluviómetros y satélites (productos TMPA V7, TMPA RT del satélite TRMM), como entrada al modelo hidrológico agregado GR2M, para simulación de caudales mensuales, en el periodo 2011-2015, en la cuenca del río Ilave, en el Altiplano peruano. Los resultados mostraron un claro déficit hídrico de caudales debido a la disminución de las precipitaciones en el periodo de avenidas (~ 50%); ade...

El análisis de datos anuales, estacionales o mensuales de precipitación puede conducir a una interpretación limitada de la distribución espacial y temporal de la lluvia diaria debido a que grandes porcentajes del total anual pueden ocurrir en pocos días. Esta alta concentración de lluvia diaria puede causar erosión de suelos, deslizamientos o inundaciones. La concentración de lluvia diaria para toda la cuenca amazónica (CA) es caracterizada empleando un “Índice de Concentración”, el cual es estimado a partir de un producto grillado de precipitación observada para el periodo 1980-2009. Nuestros hallazgos proveen nueva información acerca de la distribución espacial de la lluvia diaria sobre la CA. Los resultados indican que la concentración de lluvia diaria es relativamente baja en Colombia, Ecuador, norte de Perú y los Andes sobre los 1500 m s. n. m., no obstante, es m...

El objetivo principal de este estudio es documentar los incendios forestales y analizar la influencia de eventos El Niño, manifestados en cambios de la temperatura superficial del mar (TSM). Este estudio permitirá generar nuevos conocimientos acerca de posibles impactos de El Niño y asociar patrones regionales a quemas o incendios. Con esta evidencia científica se puede contribuir con el desarrollo de políticas sólidas de gestión y/o regulación para la quema de biomasa en regiones Andino-amazónicas a nivel nacional.

La quema es una práctica predominante en los Andes, especialmente en actividades relacionadas con la agricultura y la ganadería. Estas quemas pueden escapar de control y convertirse en incendios forestales. Sin embargo, la investigación de incidentes no reportados, como las prácticas de quemas, no ha recibido el mismo nivel de atención que los incendios forestales. Los satélites ofrecen datos e información alternativa para el estudio de fuegos activos. Dada la escasez de herramientas de respuesta, es imperativo desarrollar estrategias para prevenir incendios forestales. Este estudio tiene como objetivo evaluar la eficacia de los datos de focos de calor obtenidos a partir de satélites para representar fuegos activos en superficie. El estudio comparó los conjuntos de datos MODIS (producto MCD14DL) y VIIRS (misiones satelitales SUOMI y JPSS-1) para caracterizar la detección del fu...

Fire activity in the Peruvian Andes has increased significantly in recent decades, but climatic parameters associated with drought, which may indirectly contribute to the occurrence of severe forest fires, have not yet been investigated. Because fire prevention tools are scarce, strategies for deterring burning are necessary in order to reduce impacts in regions where forest fires usually result from human activity. This study explores the conditions conducive to forest fire in the Andes of Peru. Daily precipitation and temperature observed data from the PISCO gridded dataset for the 2002–2016 period were used. In addition, MODIS satellite images (MOD09A1 product) were collected to characterise Andean vegetation using spectral indices. Analysis of daily temperature and rainfall indicates that climatic parameters such as cumulative precipitation, dry-day frequency and hot-day frequency ...

La utilización de precipitación estimada por satélite como entrada a modelos hidrológicos es una alternativa atractiva en regiones con datos limitados o falta de datos observados. Estos datos ha sido utilizados principalmente en los estudios hidrológicos de la cuenca Amazónica Brasileña. En esta tesis, la precipitación estimada por satélite fue empleada en la evaluación de un modelado lluvia - escorrentía. Tres productos de precipitación deducidos de los datos satelitales (TMPA V7, CMORPH y PERSIANN) se utilizaron como datos forzantes para las simulaciones de caudales diarios usando el modelo hidrológico de cuencas de gran escala MGB – IPH, para el período 2003-2009. Se emplearon datos de caudales diarios de 13 estaciones hidrométricas provenientes del observatorio ORE-HYBAM. Los resultados de este estudio sugieren que el producto TMPA V7 es más representativo que los o...

Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Doctorado en Recursos Hídricos

En este estudio se realiza un análisis comparativo entre el índice de vegetación NDVI obtenido a través de los sensores MODIS y VIIRS en las regiones costeras, andinas y amazónicas del Perú. Se identifica una correlación significativa en áreas con vegetación herbácea que contrasta con las bajas correlaciones existentes en áreas que albergan vegetación arbórea. Aunque se observan patrones temporales similares, las diferencias estacionales entre los sensores sugieren consideraciones específicas para cada tipo de vegetación. Se destaca, además, el papel crucial de las condiciones climáticas, especialmente la alta nubosidad durante el periodo de lluvias, que podrían ser responsables de introducir fuentes significativas de error en las mediciones de reflectividad. Estos hallazgos subrayan la importancia de entender las particularidades de los sensores y tipos de vegetación,...

El monitoreo del acumulado de días secos es crucial para entender el impacto del clima en la vegetación y prevenir incendios forestales en los Andes peruanos. Para el seguimiento, se utiliza el producto de precipitación en tiempo cuasireal IMERG-L, derivado de la misión Global Precipitation Measurement (GPM). Estos datos permiten calcular el acumulado de días secos (ADS) para periodos de 30 días. La metodología consistió en comparar los ADS actuales con su promedio histórico para detectar anomalías de ADS que pudieran indicar condiciones favorables para incendios. El análisis de un caso específico en noviembre de 2020 mostró que el aumento significativo en el número de incendios reportados se correlacionó con altos valores de la anomalía de ADS en la región andina. Los resultados indicaron que las regiones más afectadas presentaban un incremento notable de días secos, ...

Este estudio evalúa la capacidad de los focos de calor generados por un radiómetro satelital de infrarrojo visible (VIIRS, por sus siglas en inglés) para detectar fuegos activos, ya sean incendios forestales o quemas agrícolas en Áreas Naturales Protegidas (ANP) andinas y amazónicas del centro del Perú, así como en sus zonas de amortiguamiento. Además, se analiza la distribución espacial y el tamaño de las superficies quemadas asociadas a estos focos de calor. Los resultados muestran una alta eficacia de los focos de calor en la detección de fuegos activos. Sin embargo, no se consideraron posibles omisiones de eventos de fuego, lo que podría afectar la interpretación de datos. En las ANP andinas, las cicatrices de fuego presentan una mayor extensión y están más alejadas de las zonas agrícolas, lo que sugiere una mayor incidencia de incendios forestales en áreas de prot...

En las últimas décadas, la ocurrencia de incendios forestales se ha incrementado en el Perú. La región Puno, ubicada en el sur del país, presenta una alta diversidad orográfica y climática, con múltiples ecosistemas que se ven amenazados anualmente por estos eventos forestales que afectan, principalmente, la cobertura vegetal de pastizales. Solo en el año 2024, se registraron aproximadamente 600 incendios forestales en esta región que impactaron tanto a los ecosistemas como a las poblaciones rurales. Si bien el uso del fuego cumple un rol importante en las prácticas agropecuarias locales, existe escasa información sobre cómo se llevan a cabo estas quemas. Por ello, este estudio analizó los patrones sociales y ambientales relacionados con el uso y manejo del fuego a través de encuestas aplicadas a población rural de diversas provincias de Puno. Los resultados muestran que ...

The aggressiveness of rain contributes to the erosion of the soil in high mountain regions, and therefore to the sedimentation in the lower part of the watershed. To know about the aggressiveness of rain in coastal and Andean regions contributes to the formulation of mitigation measures that help to the reduction of erosion and loss of nutrients. Fournier indices, Modified Fournier and precipitation concentration provide the ability to estimate the spatial and temporal distribution of the aggressiveness of the rain. This study presents a spatial and temporal analysis of climatic aggressiveness in the Guayas river watershed located on the coast and the equatorial Andes. Registered monthly data of 30 rainfall stations for the period 1968-2014 was selected. Homogeneous precipitation zones were determined by the k-means method. The results indicated two predominant homogenous regions, the fi...

Las emergencias de incendios forestales en el país se han incrementado en los últimos años, siendo Cusco una de las regiones más frecuentemente afectadas. Si bien los incendios son influenciados por factores climáticos como las sequías, diferentes autores coinciden que las causas de incendios forestales en el Perú (98 %) son de origen antrópico, relacionadas al sector agropecuario. Por ello, el objetivo principal de esta investigación se centró en analizar las percepciones de los usuarios del fuego frente a incendios forestales en un contexto agrícola tomando en cuenta dos casos en la región Cusco: el centro poblado Harín-Huarán, en la provincia de Calca, y la comunidad Chanka, en la provincia de Paruro. La metodología empleada hace uso de la recopilación de información mediante entrevistas aplicadas en profundidad durante el año 2021, a las cuales se les realizó un an...