Respuestas ecohidrológicas modeladas al cambio climático en siete pequeñas cuencas hidrográficas en el noreste de los Estados Unidos

Resumen Se realizó un análisis de sitios cruzados en siete cuencas forestales diversas en el noreste de los Estados Unidos para evaluar las respuestas hidrológicas (evapotranspiración, humedad del suelo, caudal estacional y anual, y estrés hídrico) a proyecciones del clima futuro. Utilizamos resultados de cuatro modelos de circulación general atmosférica y oceánica (AOGCM; CCSM 4, HadGEM 2-CC, MIROC 5 y MRI-CGCM 3) incluidos en la Fase 5 del Proyecto de Comparación de Modelos Acoplados, junto con dos Rutas de Concentración Representativa (RCP 8.5 y 4.5). Las salidas de los AOGCM de resolución gruesa fueron estadísticamente ajustadas utilizando un modelo de regresión regional asíncrono para proporcionar proyecciones climáticas futuras de mayor resolución como entradas al modelo determinista de ecosistemas dinámicos PnET-BGC. Los resultados de la simulación indicaron que las temperaturas proyectadas más cálidas y las temporadas de crecimiento más largas en el noreste de los Estados Unidos se anticipan a aumentar la evapotranspiración en todos los sitios, aunque invocar los efectos del CO2 en la vegetación (mejora del crecimiento y aumentos en la eficiencia del uso del agua (WUE)) disminuye esta respuesta. El modelo mostró que la evapotranspiración mejorada resultó en condiciones más secas durante las temporadas de crecimiento en todos los sitios y en todos los escenarios futuros. Los bosques de coníferas de abeto suelen tener una temperatura óptima más baja para la fotosíntesis, lo que los hace más susceptibles al estrés térmico que las especies de madera dura más tolerantes, lo que podría dar a las maderas duras una ventaja competitiva en el futuro. Sin embargo, se proyecta que algunos bosques de madera dura experimenten estrés hídrico estacional, a pesar de los aumentos anticipados en la precipitación, debido a las temperaturas más altas, la pérdida temprana de la capa de nieve, las temporadas de crecimiento más largas y los déficits hídricos asociados. Considerar los futuros efectos del CO2 sobre la WUE en el modelo aliviaba el estrés hídrico en todos los sitios. Las respuestas modeladas del caudal eran altamente variables, con algunos sitios mostrando aumentos significativos en la producción anual de agua, mientras que otros mostraron disminuciones. Esta variabilidad en las respuestas del caudal presenta un desafío para la gestión de recursos hídricos en el noreste de los Estados Unidos. Nuestras análisis sugieren que el tipo de vegetación dominante y el tipo de suelo son atributos importantes para determinar las futuras respuestas hidrológicas al cambio climático.