Evidencias de no-estacionariedad en las leyes de escalamiento de caudales anuales promedios y extremos: un enfoque hacia la evaluación de la regulación hídrica en cuencas de suramérica tropical

RESUMEN: Los procesos superficiales que dan lugar a la producción de caudales en cuencas, son altamente dependientes de las alteraciones del balance hídrico que se dan como consecuencia del cambio climático y ambiental. Así, se hace necesario evaluar la validez de la hipótesis de estacionariedad que es asumida por métodos tradicionales de estimación de caudales. Por tanto, se estudian leyes de escalamiento hidrológico durante el periodo 1974 – 2013, a lo largo cuencas de gran escala ubicadas en Sur América tropical, a saber: la cuenca del río Magdalena en Colombia, la cuenca del río Amazonas y las cuencas de los principales afluentes al río Amazonas. Los resultados evidencian signos de no-estacionariedad en la evolución temporal de las leyes de escalamiento, lo cual indica que las propiedades que afectan la generación de caudales han cambiado dentro del periodo de estudio

Scaling properties reveal regulation of river flows in the Amazon through a “forest reservoir”

ABSTRACT: Many natural and social phenomena depend on river flow regimes that are being altered by global change. Understanding the mechanisms behind such alterations is crucial for predicting river flow regimes in a changing environment. Here we introduce a novel physical interpretation of the scaling properties of river flows and show that it leads to a parsimonious characterization of the flow regime of any river basin. This allows river basins to be classified as regulated or unregulated, and to identify a critical threshold between these states.We applied this framework to the Amazon river basin and found both states among its main tributaries. Then we introduce the “forest reservoir” hypothesis to describe the natural capacity of river basins to regulate river flows through land–atmosphere interactions (mainly precipitation recycling) that depend strongly on the presence of forests. A critical implication is that forest loss can force the Amazonian river basins from regulated to unregulated states. Our results provide theoretical and applied foundations for predicting hydrological impacts of global change, including the detection of early-warning signals for critical transitions in river basins