Hydrological responses to climate changes in a headwater watershed

• Published in: Ciência e agrotecnologia Vol. 40; no. 6; pp. 647 - 657
• Main Authors: Alvarenga, Lívia Alves, Mello, Carlos Rogério de, Colombo, Alberto, Cuartas, Luz Adriana, Chou, Sin Chan
• Format: Journal Article
• Language: English; Portuguese
• Published: Editora da Universidade Federal de Lavras 01.12.2016; Universidade Federal de Lavras
• Subjects: AGRICULTURE, MULTIDISCIPLINARY; DHSVM; Downscaling; Eta model; hydrological impacts; hydrological impacts; Downscaling; modelo Eta; impactos hidrológicos; DHSVM; Eta model
• ISSN: 1413-7054; 1981-1829; 1413-7054
• DOI: 10.1590/1413-70542016406027716

ABSTRACT Climate change impacts need to be considered in water resource planning. This work aims to study of the impacts climate change on Lavrinha headwater watershed, located in the Mantiqueira Range, southeastern Brazil. The impacts from climate change (RCP 8.5 scenario) in the Lavrinha watershed runoff were analyzed based on the "Distributed Hydrology Soil Vegetation Model" (DHSVM), forced with the climate simulated for this future climate change scenario. These simulations, in turn, were generated by the Eta regional climate model coupled to Global Climate Model (GCM) HadGEM2-ES for the 2011-2040, 2041-2070 and 2071-2099 periods. The results of this study showed that the runoff is very sensitive to rising temperatures and reduced precipitation, both projected for the RCP 8.5 scenario. The hydrological simulation projected a reduction in the monthly streamflow between 20 and 77% over the twenty-first century (2011-2099), corresponding to drastic reductions in the runoff behavior and consequently in the water production capacity of the region. RESUMO O impacto das mudanças climáticas precisa ser considerado no planejamento dos recursos hídricos. Este trabalho tem por objetivo o estudo dos impactos das mudanças climáticas na bacia de cabeceira Lavrinha, localizada na Serra da Mantiqueira, Sudeste do Brasil. Os impactos oriundos das mudanças climáticas (cenário RCP 8.5) no escoamento da bacia hidrográfica Lavrinha foram analisados com base no modelo "Distributed Hydrology Soil Vegetation Model" (DHSVM), forçado com as condições climáticas simuladas para este cenário futuro de mudanças climáticas. Estas simulações, por sua vez, foram geradas pelo modelo climático regional Eta acoplado ao Modelo Climático Global (MCG) HadGEM2-ES, nos períodos de 2011-2040, 2041-2070 e 2071-2099. Os resultados deste estudo mostraram que a vazão é bastante sensível ao aumento da temperatura e diminuição da precipitação, ambos projetados para o cenário RCP 8.5. A simulação hidrológica projetou uma redução na vazão mensal entre 20 e 77% ao longo do século XXI (2011 a 2099), correspondendo a reduções drásticas no escoamento e, consequentemente, na capacidade de produção de água da região.