Projecting the future of Ayapel Cienaga: A hydroecologic analysis under climate change scenarios

ABSTRACT : We developed a three-component model to evaluate the present and future hydrological behavior of Ayapel Cienaga under different scenarios of climate variability and human intervention associated with fishing and mining activities and the maintenance of levees. We calibrated the water bala...

Full description

Autores:
Serna López, Juan Pablo
Cañón Barriga, Julio Eduardo
Tipo de recurso:
Article of investigation
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad de Antioquia
Repositorio:
Repositorio UdeA
Idioma:
eng
OAI Identifier:
oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/24958
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10495/24958
https://revistas.udea.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/338321
Palabra clave:
Hidrología
Hydrology
Mercurio
Mercury
Cambio climático
Climate change
Modelo hidrológico
Escenarios climáticos
Balance de poblaciones
Modelo de mercurio
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_3731
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_4751
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_1666
Rights
openAccess
License
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/
id UDEA2_ce97219d4a56f63f4bb9a2c10d649c7b
oai_identifier_str oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/24958
network_acronym_str UDEA2
network_name_str Repositorio UdeA
repository_id_str
dc.title.spa.fl_str_mv Projecting the future of Ayapel Cienaga: A hydroecologic analysis under climate change scenarios
dc.title.alternative.spa.fl_str_mv Proyectando el futuro de la Ciénaga de Ayapel: Análisis hidroecológico bajo escenarios de cambio climático
title Projecting the future of Ayapel Cienaga: A hydroecologic analysis under climate change scenarios
spellingShingle Projecting the future of Ayapel Cienaga: A hydroecologic analysis under climate change scenarios
Hidrología
Hydrology
Mercurio
Mercury
Cambio climático
Climate change
Modelo hidrológico
Escenarios climáticos
Balance de poblaciones
Modelo de mercurio
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_3731
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_4751
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_1666
title_short Projecting the future of Ayapel Cienaga: A hydroecologic analysis under climate change scenarios
title_full Projecting the future of Ayapel Cienaga: A hydroecologic analysis under climate change scenarios
title_fullStr Projecting the future of Ayapel Cienaga: A hydroecologic analysis under climate change scenarios
title_full_unstemmed Projecting the future of Ayapel Cienaga: A hydroecologic analysis under climate change scenarios
title_sort Projecting the future of Ayapel Cienaga: A hydroecologic analysis under climate change scenarios
dc.creator.fl_str_mv Serna López, Juan Pablo
Cañón Barriga, Julio Eduardo
dc.contributor.author.none.fl_str_mv Serna López, Juan Pablo
Cañón Barriga, Julio Eduardo
dc.subject.agrovoc.none.fl_str_mv Hidrología
Hydrology
Mercurio
Mercury
Cambio climático
Climate change
topic Hidrología
Hydrology
Mercurio
Mercury
Cambio climático
Climate change
Modelo hidrológico
Escenarios climáticos
Balance de poblaciones
Modelo de mercurio
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_3731
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_4751
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_1666
dc.subject.proposal.spa.fl_str_mv Modelo hidrológico
Escenarios climáticos
Balance de poblaciones
Modelo de mercurio
dc.subject.agrovocuri.none.fl_str_mv http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_3731
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_4751
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_1666
description ABSTRACT : We developed a three-component model to evaluate the present and future hydrological behavior of Ayapel Cienaga under different scenarios of climate variability and human intervention associated with fishing and mining activities and the maintenance of levees. We calibrated the water balance with historical information on hydrological variables, water levels, stream discharges, fishing activities and gold mining records in the period 1985-2015. We use autoregressive statistical models to project climate scenarios that consider extreme variations in mean monthly rainfall, ENSO activity, temperature increases of 2°C, and levee breaks along the Cauca River. In addition, we incorporated two dynamic of systems models of bocachico fish population and mercury accumulation in the Cienaga. The simulations indicate that the Cienaga levels can be affected by extreme changes in rainfall associated with ENSO. The model estimates the fraction of water that could enter from the Cauca River due to levee breaks. Furthermore, using a fish dynamic population we could project the population and catch of bocachico. Finally, the mercury balance model due to mining in the region help to estimate mercury concentrations in water, fish and aquatic macrophytes matrices. This model offers a tool for management and decision-making in ecohydrological aspects of the Cienaga under different climate change scenarios.
publishDate 2020
dc.date.issued.none.fl_str_mv 2020
dc.date.accessioned.none.fl_str_mv 2021-12-10T21:14:02Z
dc.date.available.none.fl_str_mv 2021-12-10T21:14:02Z
dc.type.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
dc.type.coarversion.fl_str_mv http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
dc.type.hasversion.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.coar.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1
dc.type.redcol.spa.fl_str_mv https://purl.org/redcol/resource_type/ART
dc.type.local.spa.fl_str_mv Artículo de investigación
format http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.spa.fl_str_mv Serna-López J. P. and Cañon-Barriga J. E., “Projecting the future of Ayapel Cienaga: a hydroecologic analysis under climate change scenarios”, Rev.Fac.Ing.Univ.Antioquia, no. 95, pp. 73-87, Dec. 2020.
dc.identifier.issn.none.fl_str_mv 0120-6230
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10495/24958
dc.identifier.doi.none.fl_str_mv 10.17533/udea.redin.20190940
dc.identifier.eissn.none.fl_str_mv 2422-2844
dc.identifier.url.spa.fl_str_mv https://revistas.udea.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/338321
identifier_str_mv Serna-López J. P. and Cañon-Barriga J. E., “Projecting the future of Ayapel Cienaga: a hydroecologic analysis under climate change scenarios”, Rev.Fac.Ing.Univ.Antioquia, no. 95, pp. 73-87, Dec. 2020.
0120-6230
10.17533/udea.redin.20190940
2422-2844
url http://hdl.handle.net/10495/24958
https://revistas.udea.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/338321
dc.language.iso.spa.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.ispartofjournalabbrev.spa.fl_str_mv Rev. Fac. Ing. Univ. Antioquia
dc.rights.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri.*.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/
dc.rights.accessrights.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons.spa.fl_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.format.extent.spa.fl_str_mv 15
dc.format.mimetype.spa.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.spa.fl_str_mv Universidad de Antioquia, Facultad de Ingeniería
dc.publisher.group.spa.fl_str_mv Grupo de Investigación en Gestión y Modelación Ambiental (GAIA)
dc.publisher.place.spa.fl_str_mv Medellín, Colombia
institution Universidad de Antioquia
bitstream.url.fl_str_mv http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/24958/1/SernaJuan_2020_ProjectingFutureAyapel.pdf
http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/24958/2/license_rdf
http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/24958/3/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 5b40540f42d8e9ba395ca888deda73aa
e2060682c9c70d4d30c83c51448f4eed
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositorio Institucional Universidad de Antioquia
repository.mail.fl_str_mv andres.perez@udea.edu.co
_version_ 1812173194699735040
spelling Serna López, Juan PabloCañón Barriga, Julio Eduardo2021-12-10T21:14:02Z2021-12-10T21:14:02Z2020Serna-López J. P. and Cañon-Barriga J. E., “Projecting the future of Ayapel Cienaga: a hydroecologic analysis under climate change scenarios”, Rev.Fac.Ing.Univ.Antioquia, no. 95, pp. 73-87, Dec. 2020.0120-6230http://hdl.handle.net/10495/2495810.17533/udea.redin.201909402422-2844https://revistas.udea.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/338321ABSTRACT : We developed a three-component model to evaluate the present and future hydrological behavior of Ayapel Cienaga under different scenarios of climate variability and human intervention associated with fishing and mining activities and the maintenance of levees. We calibrated the water balance with historical information on hydrological variables, water levels, stream discharges, fishing activities and gold mining records in the period 1985-2015. We use autoregressive statistical models to project climate scenarios that consider extreme variations in mean monthly rainfall, ENSO activity, temperature increases of 2°C, and levee breaks along the Cauca River. In addition, we incorporated two dynamic of systems models of bocachico fish population and mercury accumulation in the Cienaga. The simulations indicate that the Cienaga levels can be affected by extreme changes in rainfall associated with ENSO. The model estimates the fraction of water that could enter from the Cauca River due to levee breaks. Furthermore, using a fish dynamic population we could project the population and catch of bocachico. Finally, the mercury balance model due to mining in the region help to estimate mercury concentrations in water, fish and aquatic macrophytes matrices. This model offers a tool for management and decision-making in ecohydrological aspects of the Cienaga under different climate change scenarios.RESUMEN : Desarrollamos un modelo con tres componentes para evaluar el comportamiento hidrológico presente y futuro de La Ciénaga de Ayapel bajo diferentes escenarios de variabilidad climática e intervención humana asociada con pesca y minería y el mantenimiento de diques. Calibramos el balance hídrico con información histórica sobre variables hidrológicas, niveles de agua, descargas de arroyos, actividades de pesca y registros de extracción de oro en el período 1985-2015. Utilizamos modelos estadísticos autorregresivos para proyectar escenarios climáticos que consideran variaciones extremas en la precipitación media mensual, la actividad de ENSO, un aumento de temperatura de 2 °C y la ruptura de diques en el río Cauca. Además, incorporamos dos modelos de dinámica de sistemas de la población de peces bocachico y la acumulación de mercurio en la Ciénaga. Las simulaciones indican que el nivel de Ciénaga puede verse afectado por cambios extremos en las precipitaciones asociadas con ENSO. El modelo estima la fracción de agua que podría ingresar desde el río Cauca por las rupturas del dique. Además, utilizando una población dinámica de peces podríamos proyectar la población y la captura de bocachico. El modelo de balance de mercurio debido a la minería ayuda a estimar las concentraciones de mercurio en el agua, los peces y las macrófitas. Este modelo ofrece una herramienta para la gestión y la toma de decisiones en aspectos ecohidrológicos de Ciénaga bajo diferentes escenarios de cambio climático.COL000983215application/pdfengUniversidad de Antioquia, Facultad de IngenieríaGrupo de Investigación en Gestión y Modelación Ambiental (GAIA)Medellín, Colombiainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1https://purl.org/redcol/resource_type/ARTArtículo de investigaciónhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Projecting the future of Ayapel Cienaga: A hydroecologic analysis under climate change scenariosProyectando el futuro de la Ciénaga de Ayapel: Análisis hidroecológico bajo escenarios de cambio climáticoHidrologíaHydrologyMercurioMercuryCambio climáticoClimate changeModelo hidrológicoEscenarios climáticosBalance de poblacionesModelo de mercuriohttp://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_3731http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_4751http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_1666Rev. Fac. Ing. Univ. AntioquiaRevista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia738795ORIGINALSernaJuan_2020_ProjectingFutureAyapel.pdfSernaJuan_2020_ProjectingFutureAyapel.pdfArtículo de investigaciónapplication/pdf767231http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/24958/1/SernaJuan_2020_ProjectingFutureAyapel.pdf5b40540f42d8e9ba395ca888deda73aaMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-81051http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/24958/2/license_rdfe2060682c9c70d4d30c83c51448f4eedMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/24958/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5310495/24958oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/249582021-12-10 16:14:02.972Repositorio Institucional Universidad de Antioquiaandres.perez@udea.edu.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