Precipitation extremes in the Puna of Atacama Desert, Chile: How to manage current and future uncertainty?

Abstract

Chile is one of the Latin American countries most affected by Climate Change. There is a high level of uncertainty regarding the variability of precipitation and its projections in many regions of this country. This poses challenges for climate characterization and for defining strategies to reduce its risks. The study area is the Puna of Atacama Desert, Andean highlands located to the eastern side of the extreme arid lands, a region that concentrates the main copper and lithium mining at word scale, and where meteorological observations are scarce, with missing data and unreliable projections. Considering this data limitations, a daily precipitation database of 35 weather stations was constructed in order to evaluate some extreme precipitation indices that allow establishing changes between 1981-2017, in addition to spatial interpolations based on topography. It is concluded that most of the meteorological stations do not present significant trends of change, e.g. Extremely wet days (R99p), Wet days (RR) and Consecutive wet days (CWD). The index with the highest number of stations with a trend is CDD, which shows an increase in consecutive dry days. One of the main contributions of this research was to expand the number of observations and to generate maps of the spatial distribution of the indices of extremes. We are facing open questions regarding living with uncertainty, and meeting the challenges of maintaining records to increase the levels of certainty of climatic changes.

Chile es uno de los países de América Latina más afectados por el cambio climático. Existe un elevado nivel de incertidumbre respecto a la variabilidad de las precipitaciones y sus proyecciones en muchas de sus regiones. Ello plantea desafíos para su caracterización climática y para definir estrategias para reducir los riesgos asociados. Se estudia la Puna del Desierto de Atacama, paisaje andino de altura que bordea las tierras áridas por el lado este, y que concentran las principales minas de cobre y litio a escala mundial, y donde existen escasas observaciones meteorológicas, con datos perdidos y proyecciones de poca fiabilidad. Es por ello que se construyó una base diaria de precipitación de 35 estaciones con el fin de evaluar algunos índices extremos que permitan establecer cambios entre 1981-2017, además de interpolaciones espaciales basadas en la topografía. Se concluye que la mayoría de las estaciones meteorológicas no presenta tendencias significativas de cambio, destacando días extremadamente húmedos (R99p), días húmedos (RR) y días húmedos consecutivos (CWD). El índice con mayor cantidad de estaciones con tendencia es CDD, que muestra un incremento de los días consecutivos secos. Uno de los principales aportes de esta investigación fue ampliar el número de observaciones y generar mapas de la distribución espacial de los índices de extremos. Nos quedan preguntas abiertas respecto a convivir con la incertidumbre, y alcanzar desafíos de mantener los registros para aumentar los niveles de certeza de los cambios climáticos.