Browsing by Author "Vicuña Díaz, Sebastián"
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- ItemA stress test for climate change impacts on water security : A CRIDA case study(2020) Verbist, K. M. J.; Maureira-Cortes, H.; Rojas, P.; Vicuña Díaz, Sebastián
- ItemA water balance approach to estimate fog water contribution to a relict forest in the coastal semi-arid region in Central Chile(2024) Pacheco Canales, Valentina J.; Vicuña Díaz, Sebastián; Suárez Poch, Francisco Ignacio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa niebla marina a lo largo de la costa occidental de Chile, en la región semiárida y mediterránea, ejerce influencia en los patrones de vegetación costera y representa una fuente de agua significativa, aunque subestimada, para el balance hídrico de la cuenca. Aunque se ha sugerido que los vientos del sudoeste transportan la niebla marina tierra adentro, la comprensión de esta dinámica es limitada. Por ello, este estudio tiene como objetivo analizar la niebla costera en la costa de la región central de Chile, examinando su distribución temporal, contenido de agua y recolección, en relación con la presencia de bosques relicto. Se enfoca en un bosque relicto ubicado en la costa semiárida de Chile, a 3.5 km tierra adentro, con una altitud de 650 metros. Este bosque, dominado por Aextoxicon punctatum, sobrevive con menos de 200 mm de precipitación anual, lo que destaca la importancia crítica del agua de niebla. El enfoque metodológico implica un análisis del balance hídrico adaptado a las contribuciones de agua relacionadas con la niebla, considerando la precipitación, evapotranspiración, acumulación de suelo y entrada de niebla a diferentes escalas. Los hallazgos revelan que la niebla se presenta el 17% del tiempo y contribuye hasta el 75% a la evapotranspiración del bosque, con una capacidad de captura de niebla de hasta el 10.5%. Sin embargo, según los datos de sensores de humedad del suelo, la niebla capturada parece no penetrar profundamente en el suelo ni generar escorrentía. Se exploró la variabilidad de la eficiencia de captura de niebla del bosque con respecto a la elevación, el área de recolección y la evapotranspiración. Estos resultados resaltan la importancia del agua de niebla como fuente vital para la vegetación y enfatizan la necesidad de integrarla en evaluaciones más amplias para predecir mejor los recursos hídricos y conservar los ecosistemas.
- ItemA Water Balance Approach to Estimate Fog Water Contribution to a Relict Forest in the Coastal Semi-Arid Region in Central Chile(2024) Pacheco Canales, Valentina J.; Lobos Roco, Felipe Andrés; Vicuña Díaz, Sebastián; Suárez Poch, Francisco Ignacio; Río López, Camilo del; Gaxiola Alcantar, AuroraThe marine fog presence along Chile’s western coast, in the semi-arid and Mediterranean region, influences coastal vegetation patterns and constitutes a significant yet underestimated water source for basin water balance. While studies suggest that south-westerly winds transport marine fog inland, serving as a vital water source for coastal vegetation and relict forests, our understanding of fog dynamics in this context remains limited. Therefore, the aim of this study is to analyze coastal fog in the coast of the semi-arid and mediterranean region in central Chile addressing the temporal distribution of its frequency, liquid water content and water collection in relation to the presence of relict forests. This study is centered in a relict forest located in the semi-arid coastal Chile uphill 3.5 km far from the coast with an altitude of 650 meters (lat: -32.2°/long: -71.5°). This forest, dominated by Aextoxicon punctatum survives on less than 200 mm of annual precipitation which implies fog water is a critical water input. Our methodological approach is a water balance analysis tailored for fog-related water contributions, the balance considers precipitation, evapotranspiration (ET), soil accumulation, and fog input across various scales: from individual trees to the entire mountainous ecosystem. Specific methods for fog characterization, forest assessment, and fog capture efficiency are developed, incorporating factors such as forest characteristics and vertical variability. Our findings reveal that fog recurs 17% of the time and contributes up to 75% to the forest’s water evapotranspiration. Furthermore, it was estimated that forests can capture up to 10.5% of the available fog in the air. Considering soil moisture sensor data collected in the study area it appears that the captured fog does not penetrate deep into the soil and does not generate runoff from the forest area. Based on a sensitivity analysis we explored how forest’s fog capture efficiency varies with elevation, collection area (leaf area index), and evapotranspiration. These results underscore the importance of fog water as a vital water source for vegetation and emphasize the need for incorporating fog water inputs into broader assessments for improved water resource predictions and ecosystem conservation.
- ItemAdaptation to Climate Change in Basins within the Context of the Water-Energy-Food Nexus(2023) Jander Palma, Vicente Gabriel; Vicuña Díaz, Sebastián; Melo Contreras, Óscar Alfredo; Lorca Galvez, Álvaro HugoThis study uses a water-food-energy nexus model, which connects water-based productive activities and allocation policies, to simulate water resources management strategies for adapting the Maule Basin in Chile to climate change impacts. Two strategies are considered: introducing linear hedging rules to a reservoir and establishing adaptative water rights linked to irrigation efficiency of crops in the area. The simulations are run over 14 different climatic scenarios that project different water availability conditions. A multiobjective optimization of environmental, agricultural, and energy outcome indicators is conducted to generate noninferior portfolios that combine the strategies proposed. Simulation results, though limited to a deterministic approach and pessimistic climate scenarios, show that 79 out of the 84 combinations of objective-scenarios increase their performance because of the strategies, with notable increases in agricultural resilience (64%), outflow (92%), and total benefits (26%). We find considerable trade-offs between the food/energy production and water outflow, alongside agricultural vulnerability and resilience.
- ItemAdaptation to climate change in basins within the context of water-energy-food nexus(2021) Jander Palma, Vicente Gabriel; Vicuña Díaz, Sebastián; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLos efectos del cambio climático implican incertidumbre sobre diferentes áreas, una de ellas los recursos hídricos y sus actividades productivas asociadas. Además, muchas regulaciones, acuerdos y obras de infraestructura se desarrollaron sin considerar los impactos sobre las temperaturas, los niveles de precipitación y la disponibilidad de caudales ; por lo que es necesario replantear estas herramientas para un uso eficiente del agua bajo un sistema regulatorio dado y diversos intereses productivos. La decisión de qué estrategia de adaptación debe ser implementada para mantener el desempeño de un sistema productivo en una cuenca del nexo Agua-Energía-Alimento debe ser abordada considerando el equilibrio entre el uso productivo del agua y la mantención ambiental del ecosistema. Recientemente, la cuenca del Maule en Chile se ha visto afectada por eventos de escasez hídrica, generando repercusiones negativas sobre la producción de cultivos y la permisividad de los derechos de agua, lo que genera preocupación por los eventos futuros. Este estudio presenta una modelación de la cuenca del Maule y los impactos de catorce escenarios de cambio climático sobre la misma, junto con un análisis comparativo de la implementación de estrategias adaptativas ; tanto desde el punto de vista de la Oferta (Operacion de Embalses) como de la Demanda (Eficiencia de Riego y Derechos de Agua). La modelación de la cuenca, incluyendo las características físicas, productivas y de regulación, se realiza con la herramienta computacional PYWR. Adicionalmente, se utiliza un Algoritmo Evolutivo Multiobjetivo (MOEA) para generar portafolios óptimos de estrategias. Los resultados muestran que existe un trade-off entre los objetivos ambientales y productivos, sin embargo, bajo un enfoque integral, los agentes productivos pueden incurrir en un escenario win-win si el análisis multiobjetivo considera tanto la producción hidroeléctrica como la de cultivos en un contexto agua-energía-alimento
- ItemAdaptive management and water security in a global context : definitions, concepts, and examples(2016) Varady, Robert G.; Zuñiga Terán, Adriana, A.; Garfin, Gregg M.; Martín, Facundo; Vicuña Díaz, Sebastián
- ItemAn integrated assessment of water-energy and climate change in sacramento, california : how strong is the nexus?(2015) Dale, Larry L.; Karali, Nihan; Millstein, Dev; Carnall, Mike; Vicuña Díaz, Sebastián
- ItemAssessing water demands and coverage sensitivity to climate change in the urban and rural sectors in central Chile(2014) Meza, Francisco Javier; Vicuña Díaz, Sebastián; Jelinek, M.; Bustos, E.; Bonelli, S.
- ItemClimate change impacts on the hydrology of a snowmelt driven basin in semiarid Chile(2010) Vicuña Díaz, Sebastián; Garreaud, René D.; McPhee, James
- ItemClimate change impacts on two high-elevation hydropower systems in California(2011) Vicuña Díaz, Sebastián; Dracup, John A.; Dale, Larry
- ItemDesarrollo a largo plazo de cuencas hidrográficas y el balance entre objetivos ambientales y productivos. Caso de estudio en la cuenca del río Toltén(2020) Garrido Martín, Luis Felipe; Vicuña Díaz, Sebastián; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEl planteamiento entre desarrollo económico y cuidado del ecosistema como dos objetivos contrapuestos se ha vuelto cada vez más necesario en la planificación del manejo de cuencas. Sin embargo, la relación entre desarrollo económico y la salud de los ecosistemas es difícil de cuantificar o dilucidar. Una correcta identificación de esta relación, permite estudiar y analizar compromisos entre distintas rutas de desarrollo futuro. Para lograrlo, se propuso en este trabajo una metodología para evaluar el desarrollo económico en una cuenca, otra para el estado del ecosistema acuático, y estudiar su comportamiento frente a distintos escenarios de cambios futuros. La cuenca de estudio es la del río Toltén, en el sur de Chile, pues se encuentra en un estado de desarrollo incipiente y con poca intervención humana. El desarrollo económico fue cuantificado mediante actividades productivas agrícolas y la generación hidroeléctrica. Por otro lado, se utilizó un modelo probabilístico para determinar la presencia de peces en los ríos. Finalmente se construyeron escenarios de cambio de uso de suelo y climáticos con la herramienta Modules for Land Use Change (MOLUSCE) y con modelos de circulación global, respectivamente, además de la incorporación de nuevos proyectos hidroeléctricos en la cuenca. Los resultados muestran cambios en el uso de suelo, con más suelos intervenidos por el hombre (agrícola, plantación forestal o urbanizaciones). El cambio climático repercutirá en mayores temperaturas, menor precipitación y menores caudales. El efecto del cambio climático es negativo para especies introducidas como la trucha o el salmón, mientras que para los peces nativos es beneficioso. El cambio de uso de suelo, en general, tiene un impacto negativo en las poblaciones de peces, con algunas excepciones. Estos resultados indican que la cuenca seguirá desarrollándose, que se verá afectada por el cambio climático, y que escenarios de mayor ingreso económico no necesariamente implican una merma de especies endémicas.
- ItemLa economía del cambio climático en Chile(Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL), 2012) Larraín Prieto, Rafael; Vicuña Díaz, Sebastián; Meza, Francisco Javier; Cifuentes Lira, Luis Abdón; Castilla, Juan Carlos; Pontifica Universidad Católica de ChileLa presente publicación acerca de la economía del cambio climático en Chile es una muestra del compromiso que tanto el Gobierno de Chile como la Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL) tienen con este tema. El objetivo de esta investigación fue analizar el efecto económico que puede tener el cambio climático en Chile en los próximos 100 años. En este marco, se evalúan los impactos potenciales del cambio climático, se estudian las opciones de adaptación, se analizan las proyecciones de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y las opciones de mitigación para el país.
- ItemHydroelectric Uses(SPRINGER, CHAM, 2020) Vicuña Díaz, Sebastián; Olivares, Marcelo; Hermansen, Chris; Falvey, Mark; Purcell Torretti, Fernando
- ItemIncorporating climate change adaptation strategies in urban water supply planning : the case of central Chile(2014) Bonelli, Sebastián; Vicuña Díaz, Sebastián; Meza, Francisco Javier; Gironás León, Jorge Alfredo; Barton, Jonathan R.
- ItemInstrumentos flexibles para abordar la seguridad hídrica en un contexto de incertidumbre climática un estudio de caso de contratos de opción en la cuenca del río Aconcagua(2024) Ávila Troya, Antonia Ignacia; Vicuña Díaz, Sebastián; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEl cambio climático afecta a una gran variedad de fenómenos meteorológicos y climáticos extremos en todo el mundo, provocando diversas consecuencias adversas en la seguridad alimentaria e hídrica. Esto ha afectado especialmente a algunos países, como Chile, que sufre actualmente la sequía más larga de su historia. El posible agravamiento futuro de esta situación ha motivado diversos estudios que evalúan distintas medidas de adaptación para evitar problemas de seguridad hídrica. Un ejemplo de estas medidas es la implementación de contratos de opción. Este instrumento corresponde a una transferencia temporal de agua de un usuario (normalmente un usuario agrícola) a otro (normalmente un proveedor de agua potable). Un contrato de opción es probable que se ejecute cuando exista una condición climática que lo amerite y se considera una compensación monetaria para los usuarios que entregan el agua. Los contratos de opción permiten al titular posponer las decisiones de compra de agua hasta disponer de más información. Esta tesis presenta un estudio de caso sobre la aplicación de este instrumento como herramienta para reducir el impacto de la sequía en el consumo humano en un contexto de incertidumbre climática, en la cuenca del río Aconcagua durante el periodo 2019-2060. Los resultados muestran que, dependiendo del escenario climático, el contrato se activa de 0 a 49 veces durante el período de estudio. En caso de activación, aumenta el volumen de agua recibido por la empresa de saneamiento. De este estudio se concluye que los contratos de opción reducen los niveles de demanda insatisfecha que presentará la empresa de saneamiento debido a las condiciones futuras, mejorando la seguridad hídrica de los habitantes de la zona donde se aplica la medida.
- ItemIntegración de la operación de embalses multipropósito en sistemas hídricos a escala de cuenca y sistemas eléctricos de gran escala(2023) Durán Flores, Antonia Ignacia Paz; Lorca Gálvez, Álvaro Hugo; Vicuña Díaz, Sebastián; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLos fenómenos climáticos, particularmente las sequias hidrológicas, han impulsado un cambio de paradigma en las estrategias de planificación de embalses. La operación de embalses multipropósito juega un papel fundamental en la gestión de los recursos hídricos almacenados, apoyando diversas actividades como la generación de electricidad y el riego agrícola. Con el objetivo de analizar la planificación y simulación de los sistemas de energía y agrícolas, se propone un enfoque integrado que combina un modelo de coordinación hidrotérmica y un modelo de gestión de recursos hídricos. La metodología permite evaluar en diferentes escenarios hidrológicos las políticas que definen la operación de un embalse multipropósito y su desempeño. Además, se realiza una modificación a esta política, mejorando la prioridad al sector agrícola y se evalúa su efecto frente a variaciones hidrológicas en lo afluentes. Esta metodología se desarrolla en lago Laja, un embalse multipropósito relevante en capacidad de generación hidroeléctrica y con grandes extensiones de predios para riego. Con perspectiva hacia el año 2025, los resultados demuestran que los cambios hidrológicos impactan directamente en el desempeño eléctrico y agrícola, ya que las condiciones de sequía conducen a un aumento en la generación térmica, los costos, la intensidad de emisiones y los déficits. Además, la modificación de la política revela trade-offs entre la intensidad de emisiones del sector eléctrico y los déficits agrícolas, donde los escenarios secos indican que mejorar la confiabilidad agrícola resulta en un bajo costo de emisiones, incentivando a promoción de políticas que estén alineada con los objetivos de carbono neutralidad.
- ItemIntegrating strategic land use planning in the construction of future land use scenarios and its performance : the Maipo River Basin, Chile(2018) Henríquez Dole, Lenin; Usón, Tomás; Vicuña Díaz, Sebastián; Henríquez Ruiz, Cristian; Gironás León, Jorge Alfredo; Meza, Francisco Javier
- ItemIrrigation efficiency and water-policy implications for river basin resilience(2014) Scott, C.; Vicuña Díaz, Sebastián; Blanco-Gutierrez, I.; Meza, Francisco Javier; Varela-Ortega, C.
- ItemModeling present and future ice covers in two Antarctic lakes(2020) Echeverría Alar, Sebastián Ignacio; Hausner, MB; Bambach Ortiz, Nicolás Eduardo; Vicuña Díaz, Sebastián; Suarez, Francisco; CEDEUS (Chile)
- ItemLos nuevos desafíos para la gestión de los recursos hídricos en Chile en el marco del cambio global.(Centro de Políticas Públicas UC, 2012) Vicuña Díaz, Sebastián; Meza, Francisco Javier