Artículo

 

Variabilidad histórica de la precipitación reconstruida con anillos de árboles para el sureste de Coahuila

 

Historic variability of reconstructed precipitation with tree-rings for southwestern Coahuila

 

Julián Cerano Paredes¹, José Villanueva Díaz¹, Ricardo David Valdez Cepeda², Eladio Heriberto Cornejo Oviedo³, Ignacio Sánchez Cohen¹ y Vicenta Constante García¹

 

¹ CENID-RASPA INIFAP. Correo-e: cerano.julian@inifap.gob.mx

² Unidad Regional Universitaria de Zonas Áridas. Universidad Autónoma Chapingo.

³ Departamento Forestal. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro.

 

Fecha de recepción: 13 de enero de 2009
Fecha de aceptación: 28 de febrero de 2011

 

Resumen

En la Sierra de Arteaga del estado de Coahuila, México, se generaron cinco cronologías de madera temprana, madera tardía y anillo total de Pseudotsuga menziesii para las montañas La Viga, El Coahuilón, El Tarillal, Los Pilares y El Morro. Un Análisis de Componentes Principales (PCA) indicó que las cinco cronologías presentan una variabilidad común (p<0.001); el componente uno (PC1) explica 72% de la variabilidad, sin embargo, se eliminó la cronología El Morro por tener la más baja correlación. Con las cronologías restantes se desarrolló una regional de 302 años de extensión (1700 a 2001). Mediante un análisis de Función de Respuesta se definió que los crecimientos de madera temprana y tardía responden a la precipitación invierno-primavera. Debido a que la madera tardía explica 50% de la variabilidad en precipitación, se optó por trabajar con la madera temprana para reconstruir la precipitación, que determina 75% de su variabilidad. La reconstrucción señala etapas secas severas para los períodos 1785-1815, 1853-1882, 1951-1963 y 1970-1985. De igual manera, para los intervalos 1737-1747, 1824-1852 y 1935-1948 se detectó alta precipitación. En general, se observan periódicas cada inicio o finales de siglo (1700, 1800, 1900 y 2000) y cada mitad de siglo (1750, 1850 y 1950). Mediante un análisis de Coherencia de Ondeleta Cruzada se concluyó que el fenómeno de El Niño Oscilación del Sur (ENSO) ha influido de manera significativa (p<0.001) en la variabilidad climática de la región, particularmente para los períodos 1905-1930 y 1974- 1988.

Palabras clave: Coherencia de Ondeleta Cruzada, dendrocronología, ENSO, Pseudotsuga menziesii, reconstrucción de precipitación, sequía.

 

Abstract

In Sierra de Arteaga, Coahuila, Mexico, five Douglas-fir chronologies of earlywood, latewood and total ring width were developed from five mountain ranges (La Viga, El Coahuilón, El Tarillal, Los Pilares, and El Morro). To determine a common response for the chronologies a Principal Component Analysis was used. The first Eigenvalue (PC1) explained 72% (p<0.001) of the variance. The El Morro chronology showed the lowest correlation and was discarded from further analysis. A regional chronology was developed with the remaining chronologies, extending for the last 302 years (1700 to 2001). The Response Function Analysis indicated that the earlywood and latewood chronologies responded to the seasonal winter-spring precipitation, explaining 75 and 50% of the variance, respectively, therefore, the earlywood chronology was used as the independent variable for a seasonal precipitation reconstruction. Drought episodes were detected in the reconstruction for the periods 1785-1815, 1853-1882, 1951-1963, and 1970-1985. Pluvials were less common but were present in the periods 1737-1747, 1824-1852, and 1935-1948. In this reconstruction droughts had a return interval of about 50 years, considering that dry periods occurred near by the end and middle of each century (1700, 1750, 1800, 1850, 1900, 1950, and 2000). A Coherence Wavelet Analysis involving the regional earlywood series and Tropical Rainfall Index annual values (TRI) indicated that the El Niño Southern Oscillation (ENSO) has significantly influenced the climate variability of this region, particularly for the periods 1905-1930 and 1974-1988.

Key words: Coherence Wavelet Analysis, dendrochronology, ENSO, Pseudotsuga menziesii, precipitation reconstruction, drought.

 

INTRODUCCIÓN

Los bosques templados de las Sierras Madre Occidental y Madre Oriental tienen entre sus componentes especies arbóreas de coníferas con excelente potencial dendrocronológico. La formación de madera temprana y tardía en sus anillos de crecimiento permite discriminar las condiciones climáticas dominantes durante la época fría y cálida, respectivamente, condiciones que a su vez son moduladas por patrones atmosféricos de circulación global (Stahle et al., 1998).

Los registros disponibles para analizar las variaciones climáticas son muy reducidos; en el mejor de los casos sólo se tiene información para los últimos 70 años, que por su calidad y representatividad limita cualquier intento por conocer el comportamiento climático en un intervalo más prolongado.

Los anillos de crecimiento de especies arbóreas con bandas bien diferenciadas, en términos de madera temprana y tardía, son una herramienta para el análisis de las condiciones climáticas en períodos sin registros (Fritts, 1976). El conocimiento de la variabilidad hidroclimática en el tiempo es un elemento esencial para realizar el desarrollo de una planeación adecuada de los recursos hidrológicos, particularmente en aquellas regiones donde el agua es limitante. En el estado de Coahuila, y en general en el noreste de México, la disponibilidad de ese líquido vital para diferentes usos, inclusive para consumo humano, se ha reducido en los últimos años, como resultado de un incremento poblacional e industrial acelerado. Así, en ciudades como Saltillo y Monterrey, en ambos casos con su área metropolitana, su escasez es cada vez más fuerte. Estudios de este tipo pueden contribuir a poner en práctica acciones conducentes a mejorar su manejo.

Las reconstrucciones paleoclimáticas en Estados Unidos son comunes, y en México, recientemente, se han iniciado. La generación de cronologías de Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco de la Sierra de Arteaga constituyen una base de datos de alta resolución con gran importancia para reconstruir información histórica del clima en los últimos siglos; ello permitirá analizar la frecuencia de eventos hidroclimáticos extremos y sus posibles causas e impactos sociales. Conocer dichas tendencias es importante para incorporarlas a los modelos de predicción correspondientes a la disponibilidad de agua en diversos escenarios climáticos.

El objetivo del presente trabajo fue hacer una reconstrucción de la precipitación en el período invierno-primavera para el sureste de Coahuila, con base en series de tiempo dendrocronológicas de Pseudotsuga menziesii que crecieron en rodales de bosque mixto ubicados en la Sierra de Arteaga, Coahuila. Además de, analizar el efecto del fenómeno del Niño Oscilación del Sur (ENSO, por sus siglas en inglés) en la variabilidad hidroclimática histórica de la región. La hipótesis del trabajo es que los anillos de crecimiento de Pseudotsuga menziesii constituyen un "proxy" de la variabilidad hidroclimática que ha caracterizado, en los últimos 300 años, a la Sierra de Arteaga, y a Saltillo con su área conurbada.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Área de estudio

Los sitios de trabajo se localizaron en la Sierra de Arteaga, en el municipio de Arteaga, Coahuila. Esta es parte de la Sierra Madre Oriental, en cuyo macizo montañoso se obtuvieron muestras (virutas y secciones transversales) de Pseudotsuga menziesii en las montañas: El Tarillal (25^° 26' 40'' N, 100° 33' 08'' W, 1810 msnm), Los Pilares (25^° 16' 50'' N, 100^° 29' 53'' W, 2600 msnm), Sierra La Viga (25^° 14' 30'' N), 100^° 22' 29'' W, 3400 msnm), Sierra El Coahuilón (23^° 15' 30'' N, 103^° 55' 08'' W, 3200 msnm) y El Morro (25^° 12' 06'' N, 100^° 21' 32'' W, 3150 msnm) (Figura 1).

El clima del área es templado subhúmedo, con lluvias escasas todo el año y una precipitación anual entre 450 a más de 500 mm. El porcentaje de lluvia invernal con respecto al anual es relativamente alto; sin embargo, la mayor cantidad se registra en el verano. La temperatura media anual es de 13°C. La media mensual más elevada (mayo y junio) rebasa apenas 16° C, y la más baja, que se presenta en enero alcanza 9° C (INEGI, 1983).

Trabajo de campo

Se tomaron muestras de incrementos (virutas) de arbolado vivo con taladro de Pressler® y secciones transversales de arbolado muerto con apoyo de motosierra (modelo y marca). Se colectaron 245 muestras de 147 árboles en las diferentes montañas. El número de muestras para cada uno de los sitios fue de: El Tarillal (33), Los Pilares (39), La Viga(68), El Coahuilón (74) y El Morro (31). El material se preparó y dató mediante técnicas dendrocronológicas estándar (Stokes y Smiley, 1968; Swetnam et al., 1985).

Una vez datadas las muestras, las bandas de crecimiento (anillo anual) se midieron individualmente con un sistema VELMEX con fase deslizable conectado a una computadora, el cual genera mediciones con una precisión de 0.001 mm (Robinson y Evans, 1980). De esta manera se generaron tres bases de datos: anillo total, madera temprana y madera tardía.

El cofechado, calidad de la respuesta climática, fechado y exactitud de la medición de cada anillo se verificaron con el programa COFECHA, que correlaciona períodos de 50 años con traslape entre lapsos de 25 años (Holmes, 1983; Grissino-Mayer, 2001). Las tendencias biológicas (competencia, supresión, liberación) y geométricas (incremento en el área de fuste con la edad) no relacionadas con el clima se removieron con el programa ARSTAN (Cook, 1984), al insertar una curva exponencial negativa o línea recta a la serie de medición y luego dividir cada valor anual medido entre el obtenido de la curva (Figura 2). Lo anterior creó una serie de índices normalizados (cronologías) con media de 1.0 y varianza homogénea (Cook, 1987).

El programa ARSTAN origina tres cronologías denominadas: Estándar, Residual y Arstan. Para los análisis se empleó la residual, utilizada para reconstrucciones climáticas, ya que su proceso de generación elimina la autocorrelación (Fritts, 1976). Posteriormente, se realizó un Análisis de Componentes Principales (PCA, por sus siglas en inglés) para determinar el porcentaje de variabilidad común entre las cronologías, que permitan decidir con bases técnicas, entre integrar una cronología regional o trabajar con series individuales. La definición de la variable climática y el intervalo de tiempo de su mayor influencia en el crecimiento del arbolado se obtuvieron al procesar una función de respuesta, la cual resultó de un análisis de correlación y se verificó con el programa PRECON (Fritts, 1976), que usa los datos de precipitación y temperatura, en este caso de la estación climática ubicada en el municipio de Saltillo, Coahuila.

Con la respuesta climática conocida se procedió a generar una ecuación de transferencia entre los datos observados y el índice de anillo; para ello se empleó el programa STATISTICA Kernel release 5.5 (Stat Soft Inc., 2000). Con dicho modelo se reconstruyó la precipitación para el periodo común de los datos observados y con la subrutina VERYFY5 del paquete de Programas Dendrocronológico de la Universidad de Arizona (DPL, por sus siglas en inglés) se hicieron pruebas estadísticas de calibración y verificación. A la mitad de los datos climáticos observados y reconstruidos se aplicó una prueba de calibración, y con la mitad restante se corrió una de verificación (Fritts, 1991). Finalmente, se validó la ecuación de transferencia para el período total de datos de precipitación disponibles, la cual se utilizó para la reconstrucción de la precipitación en la longitud total de la cronología.

A la serie de alta frecuencia (resolución anual) le fue ajustada una curva decenal flexible (baja frecuencia) para resaltar los periodos secos o húmedos presentes en la reconstrucción (Cook y Peters, 1981). Las etapas de sequía detectadas en la reconstrucción se validaron con documentos históricos y estudios dendrocronológicos procedentes de la región norte de México.

El análisis del impacto del fenómeno atmosférico circulatorio ENSO en la variabilidad hidroclimática de la región se llevó a cabo a partir de la relación de los índices generados y el Índice de Lluvia Tropical (TRI, por sus siglas en inglés), el cual constituye un estimativo de la variabilidad del ENSO, con el programa MATLAB 6.5. Para tal efecto se utilizaron gráficos de resolución anual y sus espectros potenciales de ondeleta.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Se produjeron cinco cronologías de madera temprana, madera tardía y ancho de anillo total de Pseudotsuga menziesii para las montañas La Viga, El Coahuilón, Los Pilares, El Tarillal y El Morro. Para conocer si las series dendrocronológicas presentaban una misma variabilidad o eran afectadas por fenómenos climáticos comunes se empleó un análisis de componentes principales (PCA). De acuerdo con el PCA, las cinco cronologías presentaron correlaciones altamente significativas (p<0.0001). El componente principal 1 (PC1), que comprende las cinco cronologías, explicó 72% de la variabilidad, con valores de varianza explicada de 0.91, 0.84, 0.88, 0.83 y 0.78, respectivamente (Figura 3). Aunque las cinco montañas tienen una misma variabilidad, se observó una baja correlación con la cronología de El Morro, por lo que se optó por trabajar con una cronología regional compuesta sólo por las correspondientes a las montañas La Viga, El Coahuilón, Los Pilares y El Tarillal.

Se logró fechar los anillos de crecimiento al año exacto de su formación de 206 núcleos de crecimiento o virutas procedentes de 123 árboles; además se obtuvo una cronología de 302 años que comprende el periodo de 1700 a 2001. La cronología regional de madera temprana tuvo un perfecto fechado y una alta correlación entre series (r = 0.71).

Se desarrolló una función de respuesta entre la madera temprana, tardía y la precipitación y temperatura a partir de los registros de la estación meteorológica Saltillo (25^° 26' 08'' N y 100^° 54'12'' W, datos de 1950 - 1999) con ella se determinó la variable climática de mayor influencia en el crecimiento de P. menziesii.

La función de respuesta involucró 14 meses de precipitación, de julio del año previo hasta agosto del año actual de crecimiento. Dicho análisis se fundamenta en que el crecimiento del árbol algunas veces está regulado por las condiciones climáticas prevalecientes uno o dos años antes de la estación de crecimiento. Si se obtiene un coeficiente significativo del análisis, se verifica una relación directa entre la variable climática o crecimiento previo con el ancho del anillo; mientras que, un coeficiente negativo indica una relación inversa. Las letras o ceros en la parte superior de la gráfica señalan un nivel de significancia del 95% (p<0.05) ( figuras 4 y 5).

El análisis de función de respuesta evidencia que la variable con mayor influencia en el crecimiento fue la precipitación. Los meses individuales de enero, abril y mayo presentaron una correlación significativa (p<0.05) de la cronología regional de madera temprana con la variable precipitación (Figura 4); sin embargo, se determinó que de enero-junio, estación invierno-primavera, es el periodo con más influencia en el crecimiento del arbolado (r = 0.77, p<0.0001) (Figura 6). Para la cronología regional de madera tardía se obtuvo la misma respuesta (Figura 5). Dado que la madera tardía sólo explica 50% de la variabilidad en precipitación para el periodo evaluado, se optó por trabajar con la madera temprana, que explica 75% de la variabilidad, para reconstruir la precipitación.

La temperatura aunque no influye de manera significativa en el crecimiento (p>0.05), para los meses de abril y julio se estimaron correlaciones positivas para el caso de la madera temprana; en la madera tardía incide positivamente en los meses de marzo, abril, junio y julio.

La falta de una asociación significativa entre el crecimiento de la madera tardía y la precipitación de verano se puede atribuir al hecho de que la mayor cantidad de lluvias se presenta cuando, prácticamente, ha cesado la división celular en el árbol. Además, en muchas ocasiones la cantidad de agua supera la capacidad de infiltración del suelo y escurre como flujo superficial (García, 1997a).

En la región de Saltillo, durante el verano se registra 50% de la precipitación total anual; sin embargo, la de invierno representa un alto porcentaje de la cantidad total, el periodo reconstruido enero-junio constituye 36% de la precipitación total anual y 75% de la de verano, lo que demuestra la gran importancia de la lluvia de invierno-primavera (enero-junio) (ERIC II, 2000) en el crecimiento del arbolado; que se explica, porque las bajas temperaturas en esta época reducen la evaporación, y por otro lado, las lluvias tienden a ocurrir en lapsos de tiempo más prolongados, de tal manera que el suelo se mantiene con mayor humedad.

La respuesta del crecimiento de la madera temprana a la precipitación invernal en la región norte de México y suroeste de Estados Unidos de América se ha discutido ampliamente en diversos estudios paleoclimáticos (Michaelsen, 1989; Stahle y Cleaveland, 1993; Stahle et al. , 1999; Díaz et al. , 2002; Cleaveland et al. , 2003; Pohl et al. , 2003; Villanueva-Díaz et al. , 2007; Cerano, 2008).

Reconstrucción de la precipitación invierno-primavera

Al relacionar la cronología regional de madera temprana con la precipitación de enero-junio para el intervalo de tiempo 1953-2000 (periodo con mayor asociación entre las variables) se obtuvo una correlación de 0.77 (p<0.0001) ( figuras 6 y 7).

Calibración y Verificación

La calibración se realiza con el propósito de examinar la relación entre las dos variables y es medida por el porcentaje de la variación explicada de la variable dependiente (precipitación) por la independiente (índice de madera temprana). La verificación, por su parte, tiene como objetivo la validación de la reconstrucción.

El modelo utilizado para la reconstrucción incluyó el periodo de datos de 1953-2000 y los índices de la cronología regional de madera temprana para el mismo lapso de tiempo. Una vez aplicado el modelo y reconstruida la precipitación, se calibró el modelo con datos del subperiodo 1976-2000 y se verificó en el correspondiente a 1953-1975, mediante la comparación de la precipitación observada y la reconstruida ( cuadros 1 y 2).

Los resultados del modelo indican una correlación de r = 0.81 (r² = 0.66, p<0.0001) entre la precipitación observada y la reconstruida, lo que demuestra 66% de la variabilidad en precipitación para el período de calibración. La verificación presentó una correlación de r = 0.62 y explica 38% (r² = 0.38, p<0.001) de la variabilidad. El periodo total de precipitación observada y reconstruida muestra una r = 0.74 (r² = 0. 55, p<0.001) (Figura 8).

 

Dado que los subperiodos con los cuales se realizó tanto la calibración, como la verificación del modelo entre la precipitación observada y la reconstruida mostraron una significativa correlación; se utilizó el periodo total de datos climáticos disponibles (1953-2000) para generar la ecuación de reconstrucción que tuvo una r = 0.74 (r² = 0.55, p<0.0001) (Cuadro 2).

La subrutina VERIFY5 del DPL indicó que tanto la calibración como la verificación pasaron la prueba de significancia (p<0.05) para la correlación, reducción de error, valor de "t" y primera diferencia significativa. El modelo de regresión obtenido para el período 1953-2000 se consideró estadísticamente válido para reconstruir el período total de la serie dendrocronológica (Cuadro 1).

El modelo bivariado utilizado fue el siguiente:

Donde:

Yt = Valor de la precipitación (mm) reconstruida enero-junio para un año específico.

Xt = Indice de madera temprana.

Variabilidad climática reconstruida

La reconstrucción de 302 años que comprende de 1700-2001 presenta una alta variabilidad interanual y multianual, que caracteriza la precipitación invierno-primavera para el área de estudio (Figura 9). La media de la reconstrucción fue de 129.0 mm con una desviación estándar de 42.5 mm. Se ajustó a la reconstrucción una curva decenal flexible para enfatizar eventos de baja frecuencia por década.

Se reconstruyeron importantes sequías para los periodos 1703-1718, 1726-1736, 1748-1755, 1785-1815, 1853-1882, 1890-1902, 1916-1933, 1951-1963, 1970-1985 y de 1994 en adelante. Por su amplitud sobresalieron los periodos 1785-1815, 1853-1882, 1951-1963 y 1970-1985. De igual manera se reconstruyeron precipitaciones sobresalientes en: 1737-1747, 1756-1784, 1824-1852, 1935-1948, 1964-1969 y 1986-1994. Algunos de los eventos húmedos de mayor duración e intensidad ocurrieron de 1737-1747, 1824-1852 y 1935-1948 (Figura 9).

Los impactos económicos y sociales de las sequías en la región se incrementan en intensidad, extensión y duración por la alta demanda de agua de la industria, la agricultura y de la población, que en las últimas décadas ha presentado un crecimiento acelerado (Allanach y Johnson-Richards, 1995).

Con reconstrucciones de precipitación previas para el norte de México se ha detectado una sincronía de estos eventos secos (Díaz et al., 2002; Cleaveland et al., 2003; Pohl et al., 2003; Villanueva-Díaz et al., 2009; Cerano et al., 2009), particularmente en las décadas de 1950 y 1970. En el siglo XIX algunas de ellas mostraron severas sequías en las de 1810, 1870 y 1890. En el siglo XVIII también se detectaron en las correspondientes a: 1710, 1730, 1750 y 1790, muchas de ellas ocasionaron escasez de alimentos y epidemias, a finales del siglo XVIII y principios del XIX, pero especialmente a mediados del último (Florescano, 1980; García, 1997b).

Durante la segunda mitad del siglo XIX, de 1853-1882, ningún año registró una precipitación por arriba del promedio para el periodo invierno-primavera. En diversos estudios se reconstruyen etapas con severa carencia de agua (Stahle et al., 1998 y 1999; Díaz et al., 2002; Cleaveland et al., 2003) en regiones de Texas, EUA, así como en los estados de Chihuahua y Durango. Ellos indican que dicho episodio constituye una de las etapas secas más fuertes que han impactado el norte de México. Finalmente, en una de las reconstrucciones recientes para el estado de Nuevo León se evidencia la ocurrencia de una intensa carencia de agua en el periodo de 1857-1868 (Villanueva-Díaz et al., 2007).

En general, la reconstrucción de la variabilidad de precipitación para los pasados tres siglos en la región sureste de Coahuila señala tendencias o sequías muy cíclicas, cada inicio o finales de siglo (1700, 1800, 1900 y 2000), de hecho la última continúa afectando el norte de México y las sequías se registran cada medio siglo (1750, 1850 y 1950). Estas han sido de altísima intensidad y otras han tenido gran impacto social y económico, como las más recientes del siglo XIX y XX (1853-1882 y 1951-1963). De seguir dicha tendencia es probable que en esa parte del territorio nacional se presenten fuertes sequías a mediados y finales del siglo XXI, aunque pudiesen manifestarse con frecuencias mayores, si se considera el calentamiento acelerado del planeta, por la influencia del ser humano.

Comparación de eventos de baja frecuencia entre reconstrucciones de precipitación invernal para el norte de México

La comparación de los episodios de baja frecuencia entre la reconstrucción para la región sureste de Coahuila y las de precipitación que cubren las estaciones de invierno y primavera para el período común de 1782 a 1992 indicaron correlaciones altamente significativas (p<0.01) (Cuadro 3).

La sincronización de los periodos secos o húmedos a nivel década apunta cierta similitud para las diversas reconstrucciones (Figura 10). La presencia generalizada de sucesos secos y húmedos en determinados períodos cubrió gran parte de la superficie del territorio nacional. De esta manera, las sequías comunes más importantes en las reconstrucciones fueron: 1780, 1800-1810, 1815-1820, 1860, 1870, 1890, 1900-1910, 1950 y 1970. Los eventos húmedos se observaron en las décadas:1830, 1840, 1880, 1940 y 1960. La similitud o sincronización de los primeros en las diferentes reconstrucciones permite conocer la cobertura de estos fenómenos, seguramente, producidos por patrones circulatorios atmosféricos y que en algunas regiones están documentados en archivos históricos (Florescano, 1980; García, 1997). Varios de los períodos comunes, como los de 1800-1810, 1818-1822, 1855-1865, 1885-1895, 1950-1960 y 1970s estuvieron presentes en las diferentes cronologías y corresponden a sequías que impactaron la República Mexicana, en toda su extensión.

Influencia del ENSO en la precipitación invierno-primavera

El Niño es uno de los patrones de circulación atmosférica que afecta el norte de México y da lugar a un incremento en la precipitación invernal, principalmente en su fase cálida (Stahle et al., 1998; Magaña et al., 1999). Sin embargo, la porción noreste del país es menos propensa a ser alterada por este fenómeno y la lluvia en esa región depende de la presencia de los huracanes que se originan en las estaciones de verano y de otoño, así como de la incursión de masas de aire frío en la estación invernal (Magaña et al., 1999).

La teleconexión extratropical de ENSO en el estado de Coahuila se ilustra con la variabilidad en correlación de la cronología regional y el Índice de Lluvia Tropical (TRI por sus siglas en inglés), el cual es un estimador de la variabilidad del ENSO.

En la Figura 11, la línea negra delgada marca el espacio dentro del nivel de significancia del 5%, es decir, define el cono significativo de influencia. Las manchas de color rojo delimitadas por una línea negra señalan que existe una relación altamente significativa entre ambos fenómenos; mientras que las flechas con posición horizontal hacen referencia a la fase en la que están.

A partir de la coherencia de ondeletas entre la cronología regional Sierra de Arteaga y el TRI se identifican regiones en el dominio de tiempo-frecuencia, donde las dos variables involucradas tienen covarianza importante (Grinsted et al., 2004). En la Figura 11 el lapso de 1905 a 1930 es significativo para un periodo de 3 a 10 años e inclusive, en su mayor parte, ambas variables coinciden en fase (flechas horizontales). Otro intervalo significativo comprende de 1974 a 1988 para una periodicidad que cambia de cinco a siete años; sin embargo, hay un desfasamiento entre los procesos. Los resultados sugieren una posible relación de las variables en las dos regiones, pues son lo suficientemente grandes como para aseverarlo, aunque no implique causalidad (Grinsted et al., 2004).

Las cronologías de Sierra de Arteaga, Coahuila, de las que se derivó la reconstrucción, se ubican en sitios de la Sierra Madre Oriental cuya precipitación invierno-primavera no tiene un componente importante de la influencia del ENSO. En cambio, gran parte de la precipitación en esa región se atribuye a los frentes fríos, así como a las tormentas tropicales y huracanes que se forman en el Golfo de México y que ocurren en verano.

No obstante que la porción noreste del país es menos influenciada por el fenómeno del ENSO en particular la Sierra Madre Oriental, las correlaciones muestran que si tuvo cierto impacto en las condiciones de precipitación en dicha región, en periodos específicos tales como 1905-1930 y 1974-1988. Con respecto a la variabilidad que el ENSO ha presentado en el tiempo es evidente que en las primeras y últimas décadas del siglo XX su impacto fue mayor en la variabilidad climática regional, con una menor o nula incidencia en el periodo 1931 a 1970.

 

CONCLUSIONES

Las sequías más fuertes reconstruidas para el sureste de Coahuila se presentaron en los períodos 1785-1815, 1853-1882, 1951-1963 y en las décadas de 1970 y 1990. Las más severas tienen una ocurrencia cíclica, en intervalos de cien años como las correspondientes al inicio de 1700, 1800, 1900 y 2000 e igualmente significativas las sequías con una fuerte intensidad a mediados de cada siglo (1750, 1850 y 1950) y otras de gran impacto social y económico, como las de mediados del siglo XX (1950-1965).

Con base en los resultados del presente trabajo y bajo el supuesto de que estas sequías pudieran tener una tendencia similar en el futuro, se esperarían eventos muy intensos a mediados y finales del siglo XXI. Sin embargo, sería drásticamente modificada por las actividades humanas, que en las últimas décadas han provocado un calentamiento acelerado del planeta, y como consecuencia han influenciado patrones de circulación atmosférica global, como El Niño-Oscilación del Sur que ha tenido fuertes variaciones con efectos devastadores.

Las cronologías desarrolladas para la Sierra de Arteaga se ubican en montañas de la Sierra Madre Oriental, cuya precipitación invierno-primavera no tiene un componente muy importante de la influencia de El Niño Oscilación del Sur (ENSO). Las correlaciones estimadas muestran que aunque la porción noreste del país es menos afectada por El Niño, este fenómeno ha tenido influencia en la variabilidad de la precipitación para esta región del país en los periodos 1905-1930 con una frecuencia de 3-10 años, y 1974-1988 de 5-7 años.

El problema de la escasez de agua se ha agravado en los últimos 30 años debido al crecimiento poblacional tan acelerado en el municipio de Saltillo. El impacto de esta reconstrucción tiene especial valor en la planeación del uso y manejo del agua, a partir de lo limitada que está en la región.

El problema de la escasez de agua se ha agravado en los últimos 30 años debido al crecimiento poblacional tan acelerado en el municipio de Saltillo. El impacto de esta reconstrucción tiene especial valor en la planeación del uso y manejo del agua, ya que constituye un recurso muy limitado en la región.

 

AGRADECIMIENTOS

Esta investigación fue posible gracias al financiamiento otorgado por el Instituto Interamericano para la Investigación del Cambio Climático (IAI), a través del proyecto CRN # 2047 Documentación, entendimiento y proyección de los cambios en el ciclo hidrológico en la cordillera americana.

 

REFERENCIAS

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