Artículo cientíﬁco / Scientiﬁc paper

CIENCIAS DE LA TIERRA

pISSN:1390-3799; eISSN:1390-8596

http://doi.org/10.17163/lgr.n39.2024.06

RETROCESO DEL GLACIAR DEL CARIHUAIRAZO Y SUS

IMPLICACIONES EN LA COMUNIDAD DE CUNUCYACU

CARIHUAIRAZO GLACIER RETREAT AND ITS PERCEPTION IN THE CUNUCYACU

COMMUNITY

David Hidalgo*1, Christian Domínguez*2, Marcos Villacís3,4, Jean-Carlos

Ruíz5,6, Luis Maisincho7, Bolívar Cáceres7, Verónica Crespo-Pérez8,

Thomas Condom6y David Piedra3

1Área de ambiente y sustentabilidad. Universidad Andina Simón Bolívar. Quito, Ecuador.

2Carrera de Ingeniería Civil. Universidad Politécnica Salesiana, 170702, Quito, Ecuador.

3Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, 170407, Quito, Ecuador.

4Centro de Investigación y Estudios en Ingeniería de los Recursos Hídricos, 170525, Quito, Ecuador.

5UMR 7619 METIS , CASE 105,Sorbonne Université, 4 place Jussieu, F-75005, Paris, France. Univiersité Grenoble Alpes.

6Insitut des Géoscience d l

Environnment (IGE, UMR 5001), Univ. Grenoble Alpes, IRD, CNRS, Grenoble INP, 3800, Greno-

ble, France.

7Instituto Nacional de Metereología e Hidrología, Quito, Ecuador.

8Laboratorio de Limnología, Museo QCAZ I, Escuela de Ciencias Biológicas, Pontiﬁcia Universidad Católica del Ecuador,

170525, Quito, Ecuador.

*Autor para correspondencia: davidhidalgoponce@gmail.com y cdominguez@ups.edu.ec

Manuscrito recibido el 13 de octubre de 2022. Aceptado, tras revisión, el 31 de diciembre de 2023. Publicado el 1 de marzo de 2024.

Resumen

El retroceso de los glaciares es una realidad en toda la cordillera de los Andes, sobre todo en montañas de baja altitud.

Uno de estos casos es la pérdida de la masa de hielo remanente en el Carihuairazo (Tungurahua, Ecuador), que en los

últimos años ha experimentado un retroceso considerable. En esta investigación se intenta caracterizar el retroceso de

este glaciar y su implicación en la comunidad más cercana (Cunucyacu) por medio de la aplicación de una metodolo-

gía de múltiples fuentes que incluye la recopilación de aerofotografías del glaciar, datos de estaciones meteorológicas

cercanas, uso de datos de reanálisis del clima global, entrevistas a miembros de la comunidad y a andinistas que traba-

jan y frecuentan la zona. Para caracterizar la evolución de la masa del glaciar aplicamos un modelo hidroglaciológico

que usa como entrada datos de series meteorológicas y cuyos parámetros fueron calibrados con el registro fotográﬁco

del contorno del glaciar. Como resultados se puede evidenciar una pérdida del glaciar para el 2021 equivalente al 99%

de su superﬁcie en 1956 (0.34 km2). El modelo logra simular la variación del área del glaciar durante 67 años, en donde

se observa un decrecimiento continuo del glaciar a partir de 1978, con cortos periodos de recuperación y equilibrio, en

donde la temperatura es la variable que mejor explica el retroceso del glaciar. El modelo no logra considerar el efecto

de factores externos como el caso de la erupción del volcán Tungurahua que podría favorecer el retroceso del glaciar.

El glaciar Carihuairazo se encuentra en una situación de inevitable desaparición y revela las vulnerabilidades de las

comunidades que se enfrentan a este fenómeno como consecuencia del cambio climático.

Palabras clave: retroceso glaciar, glaciares, modelo hidroglaciológico, cambio climático, Carihuairazo, Cunucyacu.

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Retroceso del glaciar del Carihuairazo y sus implicaciones en la comunidad de Cunucyacu

Abstract

The retreat of glaciers is a reality throughout the Andes Mountain range, especially in low-altitude mountains. One

of these cases is the loss of the remaining ice mass in Carihuairazo (Tungurahua, Ecuador), which in recent years has

experienced a considerable retreat. This research aims to characterize the retreat of this glacier and its implications

for the nearby community (Cunucyacu) through the application of a multi-source methodology, which includes the

collection of glacier aerial photographs, data from nearby meteorological stations, the use of global climate reanalysis

data, interviews with community members, and mountaineers who work and frequent the area. To characterize the

glacier’s mass evolution, a hydroglaciological model was applied, using input data from meteorological series, and

its parameters were calibrated with the photographic record of the glacier’s outline. The results show a glacier loss of

99% of its surface in 1956 (0.34 km2) by 2021. The model successfully simulates the glacier area variation over 67 years,

revealing a continuous decrease since 1978, with short periods of recovery and equilibrium, where temperature is

the variable that best explains the glacier’s retreat. However, the model fails to consider the effect of external factors,

such as the eruption of the Tungurahua volcano that could enhance the glacier retreat. The Carihuairazo glacier is in

a situation of inevitable disappearance, highlighting the vulnerabilities of communities facing this phenomenon as a

consequence of climate change.

Keywords: Glacier retreat, glacier, hydroglaciological model, climate change, Carihuairazo, Cunucyacu.

Forma sugerida de citar: Hidalgo et al. (2024). Retroceso del glaciar del Carihuairazo y sus implicaciones en la

comunidad de Cunucyacu. La Granja: Revista de Ciencias de la Vida. Vol. 39(1):92-115.

http://doi.org/10.17163/lgr.n39.2024.06.

IDs Orcid:

Bolívar David Hidalgo Ponce: https://orcid.org/0000-0002-1430-8140

Jean-Carlos Ruíz-Hernández: https://orcid.org/0000-0002-7801-5566

Luis Maisincho: https://orcid.org/0000-0002-6078-1895

Bolívar Cáceres: https://orcid.org/0000-0002-2013-057X

Verónica Crespo-Pérez: https://orcid.org/0000-0002-8811-1965

Christian Domínguez: https://orcid.org/0000-0003-2971-7163

David Piedra: https://orcid.org/0000-0003-4435-3978

Thomas Condom: https://orcid.org/0000-0002-4408-8580

Marcos Joshua Villacís Erazo: https://orcid.org/0000-0002-4496-7323

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CIENCIAS DE LA TIERRA Hidalgo et al.

1 Introducción

Los glaciares desempeñan un papel signiﬁcativo en

la sostenibilidad de los ecosistemas y el equilibrio

ambiental de las regiones en donde se encuentran,

como en los páramos (Aguilar-Lome y col., 2019;

García, 2022). Los glaciares actúan como reservo-

rios de agua, que inciden en todos los aspectos

relacionados con su uso, tanto para riego como

para consumo, además de su empleo para proce-

sos mineros y de generación hidroeléctrica (Vuille,

2013; Naranjo-Silva, 2024). La disminución de cau-

dales, asociados con el retroceso glaciar provoca

escasez y genera conﬂictos por los derechos de uso

entre los habitantes de zonas montañosas y empre-

sas que quieren controlar el acceso al agua (Vuille,

2013). Además de contribuir con el abastecimiento

de agua, regular el clima y mantener un hábitat pa-

ra la biodiversidad, para Vilela (2011), mantienen

una evidente inﬂuencia en los ámbitos de cultura,

identidad, los imaginarios y turismo.

El Carihuairazo es un estrato volcán apagado

que se ubica en la cordillera Occidental de los andes

ecuatorianos. El glaciar contribuye a varios aﬂuen-

tes, pero principalmente a los ubicados hacia el ﬂan-

co este de la montaña. Una de las poblaciones más

cercanas al glaciar es la comunidad Cunucyacu,

perteneciente a la parroquia Pilahuín, al sur oeste

del cantón Ambato en la provincia de Tungurahua,

en la zona centro del Ecuador y ubicada al norte

del Carihuairazo. Actualmente, en la comunidad

se percibe una disminución de la cantidad de agua

originada en la montaña. Considerando los trabajos

previos de Cáceres y Cauvy (2015), desde el año

2003 el retroceso del Carihuairazo ha sido evidente

y este proceso apunta hacia su inevitable extinción

(Francou y col., 2011), la misma que podría ocu-

rrir en los próximos años. Postigo (2013) resalta el

interés de conocer el impacto del retroceso glaciar

desde la perspectiva de los varios actores involucra-

dos en conﬂictos subyacentes, cada uno de ellos con

intereses y prioridades tan distintas y enfrentadas

entre sí. En este sentido, resultan valiosos los testi-

monios y percepción de diferentes actores de este

entorno, así como agentes sociales involucrados con

experiencias de conservación.

Durante las últimas décadas, los glaciares alre-

dedor del mundo han experimentado una reduc-

ción en su volumen (Bahr y Peckham, 1997; Ba-

santes, 2010; Condom y col., 2011; Favier y col.,

2008; Hugonnet y col., 2021). El retroceso glaciar

es deﬁnido por Johansen y col. (2019) como la in-

capacidad de almacenar agua durante los perio-

dos más fríos y liberarlos en forma de líquido de

deshielo durante la estación seca. El 99% de los

glaciares tropicales del mundo están ubicados en

los Andes (Condom y col., 2011), los mismos que

han experimentado un balance de masa negativo

de 0,42 ±0,24 m/año (Dussaillant y col., 2019) y

se tiene evidencia con imágenes satelitales y aero-

fotografía (Basantes, 2010; Condom y col., 2011).

Éste acelerado retroceso ha causado preocupación

a nivel mundial respecto a la disponibilidad de los

recursos hídricos, como una consecuencia de la va-

riabilidad climática (French y col., 2016).

Considerando el efecto que tendría el cambio

climático, existe una necesidad de generar concien-

cia en las poblaciones cercanas a glaciares sobre los

cambios en los patrones climáticos y sus consecuen-

cias socio ambientales, ya que de esta manera, como

lo propone Rhoades (2008) se puede comprender

mejor la urgencia de adoptar estrategias de miti-

gación y adaptación comunitarias que involucren

y favorezcan a los agricultores locales frente a los

nuevos escenarios climáticos (Pacheco-Peña, Quin-

ga y Moretta, 2023), tomando en cuenta la necesidad

de conservar los páramos como un ecosistema sen-

sible al retroceso glaciar, tal como lo señala (Cabrera

y Romero, 2013), en su evaluación cualitativa de la

vulnerabilidad al cambio climático de los principa-

les ecosistemas del Distrito Metropolitano de Quito.

Los cambios en el volumen en los glaciares tro-

picales están sujetos a las condiciones atmosféricas

(Favier y col., 2008; Sicart, Hock y Six, 2008), condi-

ciones morfológicas del glaciar y condiciones topo-

gráﬁcas (Vuille, 2013). La precipitación se almacena

como nieve y hielo, contribuyendo a la acumulación

de masa del glaciar (Favier y col., 2008). El derreti-

miento está controlado por la variación de los ﬂujos

de energía de la atmósfera, como el ﬂujo turbu-

lento inﬂuenciado por el gradiente de temperatura

entre el aire y el hielo, y el ﬂujo latente inﬂuencia-

do por la humedad (Sicart, Hock y Six, 2008). Se

ha visto también que existe una correlación entre

la temperatura y la fusión en los glaciares (Sicart,

Hock y Six, 2008). En el caso de la existencia de un

retroceso sostenido de un glaciar, la característica

principal de este fenómeno es la fusión de las enor-

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Retroceso del glaciar del Carihuairazo y sus implicaciones en la comunidad de Cunucyacu

mes masas de hielo sin que exista la posibilidad de

regenerarse (Sandoval, 2021). Para analizar este fe-

nómeno en los glaciares tropicales, Ramírez (2008)

menciona entre sus principales causas las variacio-

nes de los patrones climáticos como precipitación

y temperatura, puesto que, si no coinciden tempo-

ralmente precipitaciones y bajas temperaturas, no

se puede formar nieve permanente que renueve y

mantenga los ciclos de regulación hídrica asocia-

dos con los glaciares. Sin embargo, este es un fenó-

meno complejo multivariable, que no es controlado

únicamente por la cantidad de precipitaciones y la

temperatura, pues inﬂuirán también factores como

el albedo, la orientación, pendiente, entre otros. Por

ejemplo, el depósito de cenizas sobre el glaciar cau-

sado por erupciones volcánicas puede cambiar el

coeﬁciente de albedo, alterando el balance de ener-

gía (Salcedo, 2019).

Se han desarrollado diversos modelos para si-

mular la variación de volumen en los glaciares. El

modelo ITGG-2.0 propuesto por Juen (2006), se fun-

damenta en un perﬁl vertical de masas, donde se

calcula el cambio de densidad en función de la alti-

tud. En este modelo, la variación de energía respec-

to a la altitud se basa únicamente en los gradientes

de albedo y temperatura. Además, se realiza un

balance energético completo que incluye la estima-

ción de los ﬂujos turbulentos latentes y sensibles.

Por otro lado, el modelo WEAP propuesto por Con-

dom y col. (2011) es más amplio. A diferencia del

modelo anterior, no emplea un balance energético

completo que considera todos los procesos de los

glaciares, lo cual requiere datos detallados y cálcu-

los complicados. En su lugar, el modelo divide el

área de la cuenca en franjas de altura, algunas sin

glaciar, otras con y sin glaciar, y otras completa-

mente con glaciar. El volumen total se determina

a partir de las interacciones entre estas franjas. Un

modelo más general es el modelo ICE-KISS pro-

puesto por Pouget (2011). Este modelo considera

una división dinámica de los glaciares basada en

un límite de temperatura en las zonas de acumula-

ción y ablación. De esta manera, se tienen en cuenta

la sublimación y otras variables explicativas. El mo-

delo utiliza una separación de áreas del glaciar en

zona de acumulación y zona de ablación (la cual se

subdivide en alta y baja), siendo la diferencia prin-

cipal la temperatura. En el país se han propuesto

varios modelos empíricos y físicos que han aborda-

do el pasado y futuro de los glaciares en función

del clima y las condiciones morfológicas donde está

emplazado el glaciar. Existen varios modelos para

evaluar el estado de la lengua glaciar 15 del Anti-

sana (Cáceres y col., 2006; Basantes-Serrano y col.,

2016) y 12 del Antisana (Gualco y col., 2022) y un

modelo de dinámica glaciar para evaluar el estado

de todo el casquete. (Domínguez y col., 2012), pro-

puso un modelo para el glaciar 15 del Antisana.

En esta investigación se pretende caracterizar el

retroceso del glaciar del Carihuairazo por medio del

uso de un modelo hidroglaciológico, de un registro

fotográﬁco y del análisis de la inﬂuencia de factores

climáticos y factores externos. Adicionalmente, se

pretende analizar las problemáticas derivadas del

retroceso glaciar del Carihuairazo considerando la

percepción de andinistas y a otros agentes sociales

que viven, frecuentan o trabajan en esta zona. En

este sentido, se pretende confrontar la información

cientíﬁca que valida la pérdida física del glaciar gra-

cias a los trabajos hidrológicos y glaciológicos, con

la percepción de algunos habitantes y otros actores

sociales que trabajan en la zona.

2 Materiales y métodos

2.1 Superﬁcies glaciares

El área donde realizamos esta investigación corres-

ponde al volcán Carihuairazo y a la comunidad

Cunucyacu (Figura 1), perteneciente a la parroquia

Pilahuín. Esta comunidad está asentada a una altu-

ra de 4057 m.s.n.m y a 9,25 km del volcán Carihuai-

razo. El Carihuairazo se ubica geográﬁcamente en

las coordenadas 1◦2425S78◦4500O y alcanza una

elevación de 5018 m s. n. m. Es un estratovolcán

que colapsó hacia el WNW (West-North West), si-

tuado a 10 km al Noroeste del volcán Chimborazo y

a 35 km del volcán Tungurahua. Se desconoce la fe-

cha de su última erupción, no obstante, Clapperton

(1990) señala que pudo ocurrir hace once mil años.

De los páramos del Carihuairazo nacen ríos (Figura

1) que van a regar zonas áridas de las provincias

de Tungurahua y Chimborazo. Aquí se origina el

río Blanco, que aguas abajo se unirá al río Colora-

do o Pucuyacu, que descendiendo por los arenales

del Chimborazo formarán el río Ambato (Moreno,

2023).

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Figura 1. Mapa del área de estudio correspondiente al glaciar del Carihuairazo, la ubicación de la comunidad de Cunucyacu y

el drenaje de las fuentes hídricas en la comunidad de Cunucyacu. Adicionalmente, se identiﬁca la ubicación de las estaciones

meteorológicas más cercanas al glaciar.

Fuente: Modelo Digital del Terreno (MDT) de Ecuador. Catálogo de metadatos de Sigtierras.

2.2 Meteorología

Para caracterizar el retroceso glaciar del Carihuai-

razo y conocer la percepción de la comunidad de

Cunucyacu ante su extinción hemos utilizando una

metodología de múltiples fuentes como lo hiciera

Rhoades (2008), en su estudio sobre la desaparición

del glaciar del Cotacachi, que incluyen: fotografías

repetitivas, datos de estaciones meteorológicas, en-

trevistas a miembros de la comunidad de Cunuc-

yacu y a andinistas que trabajan y frecuentan la zo-

na, entrevistas a actores sociales con experiencias de

conservación de páramos desde la década de 1970.

En este estudio hemos recopilado distintas medi-

ciones del glaciar desde 1956, considerando los tra-

bajos previos de Cáceres y Cauvy (2015). Este con-

torno glaciar fue la referencia para comparar el por-

centaje de pérdida hasta la actualidad. Para comple-

mentar esta información, se compiló también un re-

gistro fotográﬁco de la montaña desde la década de

1950. Contamos también con datos meteorológicos

provistos por las estaciones del INAMHI (Instituto

Nacional de Meteorología e Hidrología) más cerca-

nas a las zonas de estudio. Finalmente, para contras-

tar la información meteorológica con la percepción

de la población involucrada tal como lo hiciera La

Frenierre y Mark (2017), en su estudio de la desgla-

ciación del Chimborazo, realizamos también entre-

vistas a los dirigentes de la comunidad de Cunuc-

yacu, andinistas que frecuentan la zona y a agentes

sociales involucrados con experiencias de conserva-

ción. De igual forma, nos interesamos por relacio-

nar las variables climáticas con la actividad volcá-

nica del Tungurahua y su inﬂuencia en la evolución

del glaciar del Carihuairazo.

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Retroceso del glaciar del Carihuairazo y sus implicaciones en la comunidad de Cunucyacu

2.2.1 Datos glaciológicos

El dato más antiguo que se conoce es la superﬁcie

del glaciar del Carihuairazo en 1956, la que enton-

ces alcanzaba una superﬁcie de 0,34km2, a partir de

allí consideramos las mediciones del contorno gla-

ciar realizadas por Cáceres y Cauvy (2015) y Villa-

cis (2008) y Rosero y col. (2021). Además, se reali-

zó una medición actualizada para contrastar con las

mediciones disponibles desde que comenzó a mo-

nitorearse en el año 2003. En los datos de áreas dis-

ponibles existe un vacío de información entre el año

2010 al 2015.

2.2.2 Datos climáticos e instrumentación meteoroló-

gica in situ

Los datos meteorológicos fueron suministrados por

estaciones pertenecientes al INAMHI (Instituto Na-

cional de Meteorología e Hidrología). Se usó como

referencia para el estudio del glaciar la estación

“Glaciar 11 Chimborazo” (M5151) ubicada en el

ﬂanco suroeste del Carihuarizo a una distancia de

1 km y a una altitud de 4428 m.s.n.m. Para el trata-

miento de datos de temperatura se usó la estación

“Querochaca” (M0258) ubicada en el cantón Ceva-

llos a una altitud de 2865 m.s.n.m. Los datos de pre-

cipitación se obtuvieron de las estaciones M0258,

M1107 (Laguacoto) y M1036 (Politécnica Riobam-

ba) a una distancia de 18, 35 y 28 km de la estación

M5151, respectivamente. El proceso de validación

y relleno de datos para la estación de referencia in-

cluyó pruebas de homogeneidad, regresión lineal y

regresión ortogonal, utilizando como ponderación

la distancia (Guijarrom, 2023).

Para poder correr el modelo desde el año en

donde se tiene el primer registro de su superﬁcie

(1956), se utilizaron los datos de la quinta gene-

ración de reanálisis ERA5 (Hersbach y col., 2020)

desde 1956 hasta 2022. Esta información fue ca-

librada a los datos observados de la estación de

referencia por medio de un desescalamiento esta-

dístico a partir de la calibración de la distribución

de probabilidad acumulada de la variable respecto

a una distribución gamma. A partir de la calibra-

ción se estimó el error correspondiente a los datos

del reanálisis.

Los datos de humedad relativa y de velocidad

del viento son escasos en estas cuatro estaciones (so-

bre todo para los años anteriores al 2010), por tal

razón se usó los datos del reanálisis ERA5 con su

respectivo error (Hersbach y col., 2020).

2.2.3 Actividad volcánica del Tungurahua

El volcán Tungurahua está ubicado a 35 km del

Carihuairazo, su actividad volcánica reciente afec-

tó con deposición de ceniza sobre los glaciares del

Carihuairazo y su vecino Chimborazo. La superﬁ-

cie opaca producida por la capa de ceniza puede

afectar los valores del albedo de las masas de hielo,

contribuyendo al proceso de derretimiento.

El proceso eruptivo del Tungurahua comenzó en

1999 y continuó hasta el año 2016. De acuerdo con

los reportes de (Instituto Geofísico de la Politécni-

ca Nacional, 2015) de la Escuela Politécnica Nacio-

nal y del diario (El Comercio, 2009; El Comercio,

2016). Durante más de 16 años, el proceso erupti-

vo del volcán Tugurahua fue permanente y afectó a

varias zonas de la región centro del Ecuador, de ma-

nera especial a las provincias de Chimborazo y Tun-

gurahua principalmente por la continua emisión de

ceniza que perjudicó a la agricultura, ganadería e

incluso implicó en algún momento la evacuación de

poblaciones aledañas.

2.3 Modelo hidroglaciológico

El modelo hidroglaciológico utilizado para simular

la variación del volumen del glaciar del Carihuaira-

zo es una simpliﬁcación del modelo realizado por

(Piedra Santillan, 2021) en el Antisana. El modelo

calcula la variación del volumen del glaciar men-

sualmente a partir de un balance de energía que se

realiza con perﬁles verticales de la variación de la

masa a diferentes altitudes. A diferencia de otros

modelos más complejos en donde se considera una

cuenca hidrográﬁca con una superﬁcie glaciar y se

estima el caudal producido por el conjunto glaciar y

no glaciar (Fernádez, 2018; Piedra Santillan, 2021),

este modelo se limita al glaciar. Para la aplicación

del modelo se considera una división dinámica del

glaciar que depende de un límite de temperatura en

la zona de acumulación y ablación. La línea de altu-

ra de equilibrio (LAE) representa la altura que sepa-

ra ambas zonas (Juen, 2006).

2.3.1 Variación del volumen glaciar

El modelo se aplica a una escala temporal anual

(i) y mensual (j). La relación entre el volumen y

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el área del glaciar está dada por la ecuación (Bahr

y Peckham, 1997):

Agi=V gi

c1/b

(1)

Donde Ag es el área del glaciar, V g es el volu-

men del glaciar y b,cson constantes de calibración

(sección 2.3.5). La variación del volumen del glaciar

(∆V g) para un año dado viene dado por:

∆V gi= (∆Vabi+∆Vaci)ρa

ρh

(2)

Donde ∆Vab es la variación del volumen en la

zona de ablación, ∆Vac es la variación del volumen

en la zona de acumulación, ρayρhcorresponden a

la densidad del agua y del hielo, respectivamente.

2.3.2 Zona de ablación

La zona de ablación se divide en dos 2 zonas con

contribuciones distintas, la zona alta (↑) y baja (↓).

La delimitación de las zonas se explica en la sección

2.3.4. La variación en la zona de ablación se estima

a partir de la suma mensual en un año, del volumen

de precipitación total (V pab), de derretimiento (Vder )

y de la sublimación (Vsub):

∆Vabi=

∑

j=1

(V pab j−Vder j−Vsub j)(3)

El volumen de precipitación y sublimación se es-

tima a partir de multiplicar el área de la zona de

ablación por la altura de precipitación y sublima-

ción, respectivamente. Cabe recalcar que estos tér-

minos se calculan de manera separada para usarlos

en la ecuación 3. La sublimación mensual se estimó

con una relación empírica, considerando el ﬂujo tur-

bulento de calor latente que depende principalmen-

te de la velocidad del viento y la humedad (Francou

y col., 2004):

Sn j=a∗uj∗(qj−qsj)(4)

Donde aes una constante para la homogenei-

dad de la ecuación, ues la velocidad media mensual

del viento en m/s, qes la humedad especíﬁca y qs

es la humedad especíﬁca para la superﬁcie de hie-

lo o nieve en condiciones de fusión en cada mes. El

cálculo de la humedad especíﬁca se realiza a partir

de la metodología propuesta por Pouyaud, Francou

y Ribstein (1995).

Para el caso del volumen de derretimiento su es-

timación es la suma del volumen de derretimiento

en la zona de ablación alta y baja:

Vder ↑↓j=Fj∗Mab ↑↓ j∗Aab ↑↓j(5)

Donde Fes un factor de corrección que depende

de la variación de la radiación incidente por la posi-

ción geográﬁca, azimuth y la pendiente, Mab ↑↓ es la

fusión en la zona de ablación alta y baja, y Aab ↑↓ es

el área de ablación alta y baja. Para el caso del gla-

ciar Carihuairazo, a partir del análisis de la distribu-

ción de pendientes y de la altimetría de la montaña,

se ha estimado una pendiente constante de 25◦y un

azimuth de 270◦. El factor de corrección es estimado

como la radiación incidente mensual para la radia-

ción incidente media, sin considerar la nubosidad

debido a que no se dispone de datos. La fusión se

calcula en función de la temperatura, en donde so-

lamente existirá fusión si es que la temperatura en

la zona es mayor a la temperatura límite de fusión:

Mab ↑↓j=max{0(ah↑↓)(Tab ↑↓ j−Tlim ↑↓)}(6)

Donde ahes la constante de derretimiento, Tab

es la temperatura y Tlim es la temperatura límite, en

la zona de ablación alta y baja, respectivamente. Las

constantes de derretimiento de cada zona fueron ca-

libradas (sección 2.3.5). El valor de la temperatura

límite Tlim ↑(separa la zona de ablación de la zo-

na de acumulación) usado ha sido de −1◦Cy pa-

ra Tlim ↓(separa la zona de ablación en alta y baja)

de 0,5◦C(Favier y col., 2004; Francou y col., 2004;

Pouget y col., 2017). De acuerdo con Favier y col.

(2004), estos umbrales representan la mejor correla-

ción entre valores diarios de nieve acumulada y la

variación del albedo para el caso del Antisana. Para

el caso mensual, el umbral de temperatura separa

la precipitación en estado líquido y en estado sólido

(Francou y col., 2004).

2.3.3 Zona de acumulación

La variación del volumen en la zona de acumula-

ción se estima a partir de la diferencia entre la pre-

cipitación y la sublimación, ya que en esta zona

no existe derretimiento. La ecuación es la siguiente,

donde Sac es la sublimación en la zona de acumula-

ción y Aac es el área de la zona de acumulación.

∆Vacumi =

∑

j=1

(Pj−Sac j)∗Aac j(7)

98 LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 39(1) 2024:92-115.

Retroceso del glaciar del Carihuairazo y sus implicaciones en la comunidad de Cunucyacu

2.3.4 Alturas límite, áreas y temperaturas

Las alturas límite son variables importantes que

permiten hacer la división dinámica del glaciar en

las tres zonas (acumulación, ablación alta y baja).

La altura límite superior (separa la zona de acumu-

lación y ablación) y la altura límite inferior (separa

la zona de ablación superior e inferior) se estiman

con:

Hlim ↑↓j=Tlim ↑↓ −Tre f j

∆T+Hre f (8)

Donde Tre f es la temperatura del aire en la esta-

ción de referencia, Href es la altitud de la estación

de referencia y ∆Tes el gradiente de temperatura

respecto de la altitud, el cual se asocia con variacio-

nes en la circulación atmosférica y disponibilidad

de humedad relativa (Villacis, 2008). Este gradiente

está en el orden de -0,77◦C,100 m−1a -0,31◦C,100 m−1

para los niveles de 500 y 600 hPa (Villacis, 2008). El

gradiente de temperatura usado en el modelo fue

de -0,34◦C,100 m−1, obtenido a partir de las esta-

ciones y ajustado al glaciar. Este valor es similar a

-0,35◦C,100 m−1usado por Pouget (2011) en la cuen-

ca del Paute (Ecuador).

Usando la evidencia de las imágenes del con-

torno del glaciar con la altura límite de la extensión,

el área de las diferentes zonas del glaciar fue esti-

mada a partir de una función polinómica respecto

a la elevación. Usando la ecuación se determina el

área de la zona acumulación directamente (Aac) y

el área hasta la separación de la zona de ablación al-

ta y baja (Aacab). En donde las áreas de la zona de

ablación alta y baja se determinan con:

Aab ↑j=Aacab ↑j−Aacj(9)

Aab ↓j=Agi−Aacab ↑j(10)

Finalmente, la temperatura en la zona de abla-

ción alta y baja para el cálculo de la fusión se calcula

estimando una altura media en cada zona y usando

una función polinómica que relaciona la temperatu-

ra respecto a la elevación.

2.3.5 Calibración de los parámetros del modelo gla-

ciológico y estimación de incertidumbre

El modelo glaciológico requiere de cuatro paráme-

tros para su calibración (a,b,ah↑,ah↓). Tanto los

parámetros de la relación área-volumen del glaciar,

como las constantes de derretimiento de cada zo-

na fueron calibradas usando como función objetiva

el estimador Nash-Sutcliffe entre las observacio-

nes anuales disponibles del área del glaciar y la

simulación del modelo a partir de un método de

optimización de segundo orden de Newton (Byrd

y col., 1995). Para la calibración se utilizó las series

meteorológicas calibradas del reanálisis y los valo-

res observados en la estación de referencia. A estos

parámetros se les llama parámetros de referencia

del modelo.

Para la estimación de la incertidumbre respec-

to al área anual del modelo glaciológico se realizó

el siguiente procedimiento. Primero, se generaron

10000 series de datos mensuales de cada variable

meteorológica de entrada de manera aleatoria. Para

cada variable y en cada mes, el valor fue generado

aleatoriamente siguiendo una distribución normal

con media igual al valor calibrado del reanálisis o el

valor observado de la variable y con una desviación

estándar correspondiente al error entre los valores

calibrados del reanálisis y los valores observados de

la estación de referencia. Para cada set de series ge-

neradas, se realizó la calibración de los parámetros

del modelo glaciológico. Posteriormente, se corrió

el modelo con las series calibradas del reanálisis y

se utilizaron todos los sets de parámetros calibrados

(10000) para evidenciar la inﬂuencia de los paráme-

tros calibrados en el modelo. Finalmente, se realiza-

ron nuevamente las 10000 corridas del modelo con

los diferentes sets de series meteorológicas utilizan-

do los parámetros de referencia. En este sentido, se

pretendió evaluar el efecto de la incertidumbre de

los datos de entrada del modelo.

2.4 Percepción de la comunidad

El presente estudio confronta la información cientí-

ﬁca que valida la pérdida física del glaciar gracias a

los trabajos hidrológicos y glaciológicos con la per-

cepción de las comunidades de la zona. Para ello re-

currimos a entrevistas semiestructuradas dirigidas

a dos miembros de la dirigencia de la comunidad de

Cunucyacu; participamos de una asamblea general

de toda la comunidad, entrevistamos a ocho guías

y andinistas que visitan con frecuencia esta monta-

ña, de esta manera registramos y comparamos sus

observaciones y percepciones sobre el retroceso del

glaciar del Carihuairazo en los últimos treinta años.

Entrevistamos además a siete actores socio ambien-

LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 39(1) 2024:92-115.

Artículo cientíﬁco/Scientiﬁc paper

CIENCIAS DE LA TIERRA Hidalgo et al.

tales relacionados con el cuidado del páramo que

ampliaron la mirada de esta situación y sus impli-

caciones.

La comunidad nos recibió en su asamblea gene-

ral, realizada el 11 de septiembre del 2020. En ella

los 56 participantes de esta reunión expresaron que

su mayor preocupación respecto a este fenómeno

se circunscribe a una posible disminución de visi-

tantes al lugar, por otra parte consideran que desde

el tiempo de sus abuelos nunca les faltó agua, y

aunque el retroceso del glaciar les resulta evidente,

confían en que la pérdida del glaciar del Carihuaira-

zo no les afectará signiﬁcativamente, y no tendrían

ningún inconveniente en el futuro, asociado con la

gestión del agua en la zona. El cambio climático y

sus consecuencias no son un problema relevante en

sus discusiones.

Se realizaron también entrevistas a varios miem-

bros de la comunidad de Cunucyacu, el Sr. Luis Pu-

nina, guía comunitario de Cunucyacu, realizada el

01 de septiembre de 2020. A los cinco miembros de

la directiva de la comunidad el 11 de septiembre

del 2020. Al Señor Segundo Enrique Punina, Pre-

sidente del cabildo de la comunidad de Cunucya-

cu, el 16 de Septiembre de 2020. Tanto los miembros

de comunidad como los ocho andinistas entrevis-

tados coinciden en el dramático retroceso glaciar en

el Carihuairazo. Sus preocupaciones y motivaciones

pueden ser distintas, pero nos remiten al mismo ori-

gen del problema, la pérdida de la masa de hielo,

que deja un serio traumatismo en su percepción de

este ambiente. Cada vez menos turistas, más peli-

gros en las rutas de ascenso, menos disponibilidad

de agua, y la incertidumbre por un futuro sin gla-

ciares en los Andes.

3 Resultados y discusión

3.1 Resultados

3.1.1 Series de precipitación y temperatura

Se determinó una buena correlación entre las esta-

ciones meteorológicas usadas en el estudio. El co-

eﬁciente de correlación alcanzó un valor de 0,67 y

0,82 para la precipitación y temperatura mensual,

respectivamente. A partir del proceso de validación

y relleno de datos con las estaciones meteorológi-

cas se deﬁnió la serie de precipitación en la estación

de referencia desde el año 2002 al 2017. Para el ca-

so de la temperatura, la serie se deﬁnió desde el año

1995 al 2012 (Figura 2). Respecto a la calibración con

los datos del reanálisis del ERA5, el desescalamien-

to estadístico produjo una serie reconstruida desde

el año 1956 hasta el 2022 para la precipitación y la

temperatura del aire (Figura 2). El coeﬁciente de co-

rrelación entre la serie calibrada del reanálisis y la

estación de referencia fue de 0,59 y 0,74 para la pre-

cipitación y temperatura, respectivamente.

3.1.2 Condiciones climáticas en el glaciar

En la Figura 3 se puede ver la variación anual de

la precipitación y temperatura en la zona de estu-

dio. La precipitación varía entre 458 y 1281 mm y

la media es de 770 mm. No se puede apreciar una

tendencia en la variación temporal de la precipi-

tación (factor de variación porcentual positivo del

3%). Los años más húmedos corresponden al 1983,

1984, 1994, 1998, 2008 y 2017. Por el contrario, los

años más secos son 1961, 1962, 1986, 2003, 2009 y

2013. Respecto a la temperatura, el valor medio es

de 0,7◦y oscila entre −0,3y1,7◦C. A diferencia de

la precipitación, la temperatura tiene una clara ten-

dencia positiva (factor de variación porcentual del

137%). A excepción del año 1998, los años más cáli-

dos se encuentran a partir del 2013.

3.1.3 Límite glaciar entre 1956 y 2021

Apenas se cuenta con 12 registros de contornos del

glaciar Carihuarizo entre 1956 y 2021 (Figura 4). Los

registros se basan en fotografías aéreas y medicio-

nes topográﬁcas, sobre todo a partir del año 2003.

Solamente se tiene un registro anterior (1956). Se ha

identiﬁcado una tendencia a la disminución de la

superﬁcie del glaciar a partir de la primera estima-

ción correspondiente al año de 1956. Esta superﬁcie

será considerada referencial para próximas estima-

ciones del contorno del glaciar tanto para los regis-

tros fotográﬁcos como para las salidas del modelo.

Para el año 2003, el glaciar ya había perdido un 30%

con respecto a la superﬁcie de referencia.

100 LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 39(1) 2024:92-115.

Retroceso del glaciar del Carihuairazo y sus implicaciones en la comunidad de Cunucyacu

Figura 2. Precipitación (superﬁcie azul) y temperatura media (superﬁcie roja) mensual para un intervalo de conﬁanza del 95 %

en la zona cercana al glaciar Carihuairazo después de calibrar los datos del reanálisis ERA5 con las observaciones de la estación

de referencia (línea negra) dentro del periodo de 1956 a 2022.

Figura 3. Precipitación acumulada (barras azules) y temperatura media (línea naranja) anual en la zona cercana al glaciar Ca-

rihuairazo en el periodo de 1956 a 2022 obtenido de la calibración de los datos de reanálisis ERA5 con la estación de referencia.

Lamentablemente, existe un vacío de informa-

ción entre 1956 y el año 2003, por lo que no se puede

apreciar si es que existieron periodos de recupera-

ción del glaciar. Para el año 2015, ya registraba una

pérdida del 90% comparado con el año 1956. En el

año 2017 y 2021, la pérdida glaciar alcanza el 96% y

LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 39(1) 2024:92-115.

Artículo cientíﬁco/Scientiﬁc paper

CIENCIAS DE LA TIERRA Hidalgo et al.

99%, respectivamente.

Gracias al archivo fotográﬁco del reconocido an-

dinista Marco Cruz, se elaboró la Figura 5, en la que

evidenciamos la secuencia temporal del retroceso

glaciar en el Carihuairazo. De acuerdo con la deﬁ-

nición de CECS (2009), un glaciar es una masa de

hielo de al menos 0,1 km2de extensión. Si conside-

ramos que en el 2017 el área medida es de 0,015 km2,

conﬁrmamos que la masa de hielo remanente ya no

puede ser considerada como un glaciar.

Figura 4. Mapa del área de estudio que muestra la evolución del retroceso glaciar del Carihuairazo. Los contornos de la superﬁcie

glaciar fueron medidos por primera vez en 1956 a través de fotografías aéreas. Existen distintas mediciones topográﬁcas de campo

a partir de 2003 hasta 2021, a cargo de diferentes equipos de investigación, que revelan la disminución de esta masa de hielo.

El contorno externo azul muestra la superﬁcie considerada como referencial registrada en 1956. Por otra parte, el polígono rojo

ilustra la última medición de campo realizada en 2021. Fuente: Adaptación de Cáceres y Cauvy (2015) y de Rosero y col. (2021).

3.2 Modelación del glaciar del Carihuaira-

El modelo fue corrido desde el año 1956 hasta el

2022 y sus resultados se pueden observar en la Fi-

gura 6. El modelo muestra la recuperación del área

del glaciar desde 1956 hasta 1963, seguido por un

periodo de estancamiento de varios años para pos-

teriormente tener un incremento importante entre

1973 y 1976. A partir de este año, se muestra un

retroceso continuo del glaciar a lo largo del tiempo,

con escasos periodos de recuperación. Se puede ob-

servar que el modelo simula satisfactoriamente la

evolución del área del glaciar hasta el año 2010. El

modelo capta bien la tendencia decreciente general

y las variaciones en el área, inclusive la recupera-

ción de la masa del glaciar en el año 2008. Para

este periodo, el estimador de Nash-Sutcliffe (nse)

es de 0,82 y el error cuadrático medio (rmse) es de

0,01 km2. Sin embargo, el modelo no logra simular

correctamente el área del glaciar en los años 2015,

2017 y 2021. Considerando todo el periodo, el nse

y el rmse alcanzan un valor de 0,77 y 0,03 km2, res-

pectivamente.

La incertidumbre asociada a las variables de en-

102 LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 39(1) 2024:92-115.

Retroceso del glaciar del Carihuairazo y sus implicaciones en la comunidad de Cunucyacu

trada y a los parámetros del modelo están represen-

tadas en la Figura 6. El rango más pequeño corres-

ponde a 10000 simulaciones del modelo con cam-

bios en las variables de entrada, utilizando los pa-

rámetros de referencia calibrados del modelo (Tabla

1). En este caso se puede ver que la banda incremen-

ta su tamaño en relación con los años, y que la ma-

yor incertidumbre se aprecia en las dos últimas dé-

cadas. El segundo rango, que tiene mayor amplitud,

corresponde a 10000 simulaciones del modelo con

parámetros calibrados para cada uno de los 10000

sets de las variables de entrada.

Figura 5. Fotointerpretación. Las imágenes corresponden a la misma perspectiva de la cumbre central del Carihuairazo, desde

el ﬂanco sur pertenecientes al archivo de Marco Cruz. Los círculos del mismo color muestran el mismo punto de la montaña y

cómo ha variado desde la década de 1970 hasta los primeros años de la década del 2000. En ellas puede apreciarse el cambio

producido en la montaña en los cinco puntos de referencia considerados en el transcurso de las últimas décadas del siglo XX. En

la actualidad el glaciar lo podemos considerar prácticamente extinto.

Fuente: Archivo personal de Marco Cruz.

En este caso se puede apreciar la mayor incer-

tidumbre en los primeros 25 años y en los últimos

7 años de la simulación. Entre los años 80 hasta el

2010, el rango de incertidumbre es similar al del pri-

mer rango. De cualquier forma, independientemen-

te de la combinación, se puede apreciar que el mo-

delo simula claramente la pérdida de masa del gla-

ciar, que aumenta a partir de la segunda parte de los

años 80s.

Tabla 1. Parámetros calibrados del modelo hidroglaciológico.

El rango corresponde al 95% de los 10000 valores alrededor de

la mediana.

Parámetro Rango Valor calibrado

a0,013 - 0,028 0,014

b1,27 - 2,01 1,35

ah↑[mm/mes/◦C] 214 - 234 218

ah↓[mm/mes/◦C] 227 - 328 228

El modelo permite estimar las variables de en-

trada y de salida del glaciar que incrementan y re-

ducen el tamaño del glaciar, respectivamente. En la

Figura 7 se puede apreciar estas variables en el pe-

riodo de corrida del modelo. La variable predomi-

nante es la fusión, siendo la variable más alta en el

58% del tiempo. La precipitación es la mayor varia-

ble en 28 ocasiones, siendo el 69% antes de 1980 y

solamente en una ocasión después del año 2000. La

sublimación es baja con relación a las otras varia-

bles, oscilando alrededor de 100 mm de altura de

agua equivalente. En relación con el balance entre

entradas y salidas, existe un déﬁcit en el 61% del

tiempo. Esto explica la pérdida de masa del glaciar

que se evidencia en el comportamiento de la varia-

ción del área del glaciar, en donde en pocos años se

puede observar una recuperación del mismo.

LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 39(1) 2024:92-115.

Artículo cientíﬁco/Scientiﬁc paper

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3.3 Discusión

3.3.1 Modelo hidroglaciológico e inﬂuencia de facto-

res climáticos y externos

El modelo hidroglaciológico se corrió desde el año

1956 correspondiente a la primera medición dispo-

nible del glaciar. Para complementar los datos de

las variables climáticas se utilizó el producto del

reanálisis ERA5. Los datos de reanálisis se han uti-

lizado en otros estudios en la región como el caso

del volcán Antisana (Bradley y col., 2009; Manciati

y col., 2014; Basantes-Serrano y col., 2022). Manciati

y col. (2014) encontró que las variables del reaná-

lisis NCEP-NCAR (Kalnay y col., 1996) combinado

con datos de estaciones regionales tienen una bue-

na correlación con la pérdida de masa del glaciar.

Basantes-Serrano y col. (2022) utilizó el reanálisis

ERA5 para estimar el efecto del clima y la topografía

en la variación del volumen del Antisana, en don-

de se encontró que la serie del reanálisis fue capaz

de capturar la estacionalidad de la precipitación y

temperatura en el lado occidente del volcán. En es-

te estudio se utilizó el reanálisis ERA5 debido a que

presentó una mejor correlación con la estación de

referencia para la temperatura respecto al reanálisis

NCEP-NCAR.

Figura 6. Simulación de la variación del área del Glaciar del Carihuairazo (1956-2022) como producto del modelo hidroglacioló-

gico. Las cruces rojas correspoden a las mediciones observadas de las fotos aéreas (la primera medición de 1956 es representada

en el modelo como el valor ﬁnal del año 1955). La línea continua oscura con puntos representa la simulación del modelo con la

serie del reanálisis calibrado. La superﬁcie azul clara representa el 95% de las 10000 simulaciones realizadas con la variación de

las variables de entrada utilizando los parámetros calibrados. La superﬁcie azul oscura representa el 95 % de las 10000 simulacio-

nes realizadas con las variables de entrada del reanálisis calibrado y los diferentes sets de parámetros calibrados para la variación

de las variables de entrada. La banda azul más oscura representa la intersección de las bandas anteriormente descritas.

La serie de temperatura reconstituida presenta

una clara tendencia positiva que se magniﬁca más

a partir del año 2012. Esta tendencia está en con-

cordancia con resultados obtenidos a nivel global

(Hugonnet y col., 2021; Intergovernmental Panel on

Climate Change (IPCC), 2022) y regional (Morán-

Tejeda y col., 2016; Aguilar-Lome y col., 2019; Im-

feld y col., 2021). La temperatura muestra un in-

cremento de 0,14◦Cpor década, un valor similar al

0,10◦Cencontrado en los andes de Perú (Seiler, Hut-

jes y Kabat, 2013) y menor al 0,25◦Cencontrado a

nivel del Ecuador (Morán-Tejeda y col., 2016). Para

el caso de la precipitación no se encontró una cla-

ra tendencia. En un estudio de la tendencia climáti-

104 LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 39(1) 2024:92-115.

Retroceso del glaciar del Carihuairazo y sus implicaciones en la comunidad de Cunucyacu

ca en el Ecuador, Morán-Tejeda y col. (2016) no en-

contraron una tendencia signiﬁcativa en la precipi-

tación anual en la región interandina. Periodos hú-

medos como 1965-1966, 1983-1984, 1993-1994, 1997-

1998 y 2008, coinciden con el índice estandariza-

do de precipitación evapotranspiración positivo en-

contrado por Vicente-Serrano y col. (2017) en la re-

gión interandina. Se puede evidenciar un claro in-

cremento de precipitación en el periodo 1983-1984

que coincide con el fenómeno del Niño extremo

en ese periodo. Sin embargo, para el otro periodo

de el Niño extremo (1997-1998) no hay un incre-

mento signiﬁcativo. Este comportamiento coincide

con el estudio de extremos secos y húmedos en la

ciudad de Quito realizado por Domínguez-Castro,

García y Vicente (2018). Años secos como 1961-62,

1967, 1979, 1986, 1991, 2003 y 2009 coinciden con

los resultados de Vicente-Serrano y col. (2017) y

Domínguez-Castro, García y Vicente (2018).

Figura 7. Balance de masas anual en el Glaciar del Carihuairazo (1956-2022). Las barras representan las variables de entrada

(precipitación) y salida (fusión y sublimación) que inﬂuyen en el balance de masas del glaciar.

Los parámetros calibrados a partir de las ob-

servaciones del área del glaciar están dentro de los

valores típicos que se evidencian en la bibliografía

(Tabla 1). Los parámetros que relacionan el área y

el volumen del glaciar (a=0,014 y b=1,35) son si-

milares a los recomendados al estudio de la rela-

ción de área-volumen de varios glaciares de Bahr

y Peckham (1997), donde se recomienda valores

de a=0,048 y b=1,36. Los valores de los parámetros

obtenidos de la optimización de 10000 corridas pa-

ra diferentes variaciones en las variables de entra-

da revelan una dispersión grande (Tabla 1). Bahr,

Pfeffer y Kaser (2015) realizaron una revisión de

la relación área-volumen de los glaciares para los

parámetros a y b, y se indica que mientras el pará-

metro a puede ser variable del glaciar en glaciar e

incluso puede cambiar en el tiempo, el parámetro b

debería ser ﬁjo y su valor debería estar entre 1,167

y 1,5, caso contrario podría causar inconsistencias

en las ecuaciones de equilibrio mecánica en glacia-

res.Grinsted (2013) también encuentra el valor de

b dentro de este rango. Sin embargo, Radi´c, Hock

y Oerlemans (2007), en un estudio de la evolución

de de 37 glaciares sintéticos, encontraron valores

LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 39(1) 2024:92-115.

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de b de 1,56 para condiciones estacionarias, y va-

lores aún mayores (hasta 2,90) para condiciones no

estacionarias, concluyendo que el parámetro b es

mayor en escenarios de calentamiento (pérdida de

masa del glaciar) y que el mismo tiende a incremen-

tarse con un menor tamaño inicial del glaciar. Este

descubrimiento está en concordancia con un estu-

dio de la evolución del pequeño glaciar Chacaltaya

en Bolivia (Ramirez y col., 2001), en donde a partir

de mediciones topográﬁcas anuales y de estudios

geofísicos realizados en el glaciar, se puede estimar

el parámetro b de 2,05 en el periodo 1860-1998. En

este estudio, en el 39% de los casos el parámetro

b se encuentra dentro del intervalo recomendado

por Bahr, Pfeffer y Kaser (2015). En el 98% de los

casos, b está por debajo de 2,05. Para el caso de las

constantes de derretimiento en la zona de ablación

alta y baja, los valores calibrados están cercanos

a los valores recomendados por Fernández Yánez

(2010), de 180 y 240 mm/mes/◦C, respectivamente.

Sin embargo, los valores encontrados son menores

al rango de 284 a 434 mm/mes/◦C, usado por Ca-

ro y col. (2023) en un estudio de la simulación de

la pérdida de masa de glaciares en la zona andina

tropical.

El desarrollo del modelo permitió estimar la va-

riación en el volumen del glaciar en un periodo de

68 años. El modelo muestra un incremento en la

masa del glaciar hasta el año 1975 y posteriormente

una pérdida constante de su masa, a excepción de

unos pocos años (ej: 1999-2000 y 2007-2008) en don-

de existe una ligera recuperación como consecuen-

cia de un exceso en las entradas de precipitación o

por la disminución en las pérdidas por sublimación

y fusión, la última reducida por la reducción de

la temperatura en esos años. Esta pérdida acelera-

da del volumen del glaciar a partir de ﬁnales de los

años 70 ha sido evidenciada en los glaciares andinos

de la zona tropical (Rabatel y col., 2013). También,

se ha reportado un decrecimiento signiﬁcativo en

el volumen de los glaciares a nivel mundial desde

inicios del siglo 21 que coincide con el incremen-

to del nivel del mar (Hugonnet y col., 2021). En el

Ecuador, en un estudio de recesión del glaciar del

volcán Cotopaxi (Jordan y col., 2005), se evidenció

un comportamiento parecido al encontrado en este

estudio, donde en el periodo 1956-1976 el glaciar

del Cotopaxi mantuvo su masa, y posteriormente

sufrió un retroceso del 30% de su masa hasta 1997.

En otro estudio en el glaciar del volcán Antisana

(Basantes-Serrano y col., 2022), se puede evidenciar

un comportamiento similar, excepto por el periodo

1956-1964 en donde hubo un signiﬁcativo retroce-

so del glaciar, y el periodo a partir del año 2000,

en donde a pesar de que el glaciar tuvo pérdidas

de masa, el retroceso no fue tan signiﬁcativo co-

mo el periodo a ﬁnales de los 70 hasta el 2000. Este

comportamiento diﬁere del retroceso del glaciar

Carihuairazo, en donde la pérdida de masa es si-

milar entre los 80s y ﬁnales del 2010. Para el caso

del glaciar del volcán Chimborazo, el más cercano

al Carihuairazo, la pérdida del área del glaciar en-

tre 1962 y 1997 fue del 57% (Caceres, 2010), que es

similar al 48% que se encontró para este estudio.

A pesar de que el modelo logra simular satisfac-

toriamente el área del glaciar hasta el año 2010, el

mismo no puede reproducir la disminución abrup-

ta que se presenta a partir del 2011. Al observar la

precipitación y la temperatura en este periodo, se

puede apreciar que la temperatura sufre un incre-

mento considerable entre 2011 al 2016, y posterior-

mente un ligero decrecimiento (Figura 2). Esta va-

riación en la temperatura se ve reﬂejada en la dismi-

nución del área del glaciar, pero la pérdida de masa

no es suﬁciente como se puede ver en las observa-

ciones. Un factor que podría explicar la diferencia

es la relación entre el volumen y el área del glaciar.

El modelo utiliza una relación constante indepen-

dientemente del tamaño del glaciar, pero esta rela-

ción puede cambiar sobre todo cuando el área es re-

ducida, ya que la inﬂuencia de la topografía de la

montaña va a ser más preponderante (por ejemplo,

la presencia de protuberancias o depresiones). Este

fenómeno podría explicarse por el efecto de borde

que Santos y Tellería (2006) deﬁne como: “el con-

junto de procesos asociados al incremento de la re-

lación perímetro/área que se produce con el avance

de la fragmentación”. También, se debe considerar

que la reducción de la masa del glaciar a un tama-

ño tan pequeño (menor a 0,1 km2) puede producir

un cambio en el microclima alrededor del glaciar,

produciendo un incremento en la temperatura que

no se ha podido evidenciar. Por ejemplo, el pequeño

glaciar Chacaltaya en Bolivia, que tenía una superﬁ-

cie de 0,25 km2al inicio de los años 40, ha sufrido un

retroceso hasta la extinción; para inicios del siglo 21,

el retroceso signiﬁcó una salida del suministro de

calor para el derretimiento del glaciar de 10 W/m²

(Ramirez y col., 2001), equivalente a incremento de

1,5◦C.

106 LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 39(1) 2024:92-115.

Retroceso del glaciar del Carihuairazo y sus implicaciones en la comunidad de Cunucyacu

Otro factor que se podría considerar en la si-

mulación del retroceso del glaciar Carihuairazo es

la inﬂuencia del proceso eruptivo del volcán Tun-

gurahua. Vasconez y col. (2021) determinaron que

en noviembre del 2015 se liberaron a la atmósfera

1,83E+06 m3de ceniza; de acuerdo a este mismo

estudio la dirección promedio del viento durante

la erupción fue hacia el oeste, noroeste y suroeste.

Esta investigación determinó que la ceniza volcáni-

ca acumulada alcanzó <100 g/m2en las tierras altas

del ﬂanco este del volcán Chimborazo. Debido a la

cercanía del Carihuairazo al volcán Tungurahua, las

emanaciones de ceniza del volcán fueron deposita-

das en el glaciar, cubriendo parcialmente la superﬁ-

cie del hielo y de la nieve, causando una reducción

en el albedo. Como consecuencia, la capacidad para

reﬂejar la radiación de onda corta en el glaciar pudo

haber sido disminuida, favoreciendo a la fusión y la

posterior dinámica del retroceso del glaciar. La acu-

mulación de ceniza sobre la superﬁcie glaciar del

Chimborazo y del Carihuairazo provenientes de las

erupciones del Tungurahua exacerbó el proceso de

desglaciación, tal como lo señala Marco Cruz (2020,

entrevista personal): “Un albedo alto va a reﬂejar

hasta el 90% de la energía lumínica, por el contra-

rio, la ceniza del Tungurahua redujo el albedo en

los glaciares del Chimborazo y del Carihuairazo, de

tal manera que hasta el 80% de la energía lumínica

era absorbida por el glaciar, lo que ocasionó la for-

mación de grandes campos de penitentes”.

La Frenierre y Mark (2017) señala que la dis-

minución del albedo exacerba el efecto del calen-

tamiento de la superﬁcie del glaciar, como se ha

observado en el Kilimanjaro, en África Occidental,

donde el retroceso glaciar ha sido más sensible a la

disminución del albedo, producto de la disminu-

ción de nevadas, que al aumento de temperaturas.

La Figura 8 se ha elaborado con la información

recopilada en las estaciones meteorológicas, la si-

mulación del modelo, las observaciones del área

del glaciar y el registro de la actividad volcánica del

Tungurahua, que relaciona para cada año el com-

portamiento de cada una de estas variables con el

ﬁn de establecer una posible conexión entre ellas y

el retroceso glaciar del Carihuairazo. En el periodo

del 2003 al 2017, se puede observar que la variación

en el área del glaciar está relacionada principal-

mente a la variación de la temperatura tanto en los

resultados del modelo como en las observaciones.

Por el contrario, la precipitación muestra una rela-

ción inversa en varios años. Respecto a la actividad

del volcán Tungurahua, se ha intentado realizar una

caracterización de su actividad de manera cualitati-

va. No se puede ver una relación evidente entre la

actividad y la variación del área del glaciar, pero la

actividad podría explicar ciertas diferencias entre el

modelo y las observaciones.

Para el periodo 2008-2009, evidenciamos que pe-

se a existir las condiciones climatológicas favora-

bles para una posible recuperación considerable del

glaciar, la coincidencia de este periodo con una de

las fases eruptivas más violentas del volcán Tungu-

rahua, veriﬁcamos solamente una pequeña recupe-

ración del glaciar del Carihuairazo. Para el periodo

2010-2015, no se aprecia un incremento considera-

ble en la actividad del volcán que pueda explicar la

reducción abrupta en área del glaciar. En este sen-

tido, el signiﬁcativo retroceso en el área estaría más

relacionado con el efecto borde en la parte alta del

glaciar.

3.3.2 Impactos en los sistemas socioeconómicos, am-

bientales y culturales

Se ha intentado caracterizar el impacto que ha teni-

do el retroceso del glaciar en la comunidad de Cu-

nucyacu. Tanto los miembros de comunidad como

los andinistas entrevistados coinciden en el dramá-

tico retroceso glaciar en el Carihuairazo. Sus preo-

cupaciones y motivaciones pueden ser distintas,

pero nos remiten al mismo origen del problema, la

pérdida de la masa de hielo deja un trauma cultural

en su percepción de este ambiente, más peligros en

las rutas de ascenso, menos disponibilidad de agua,

y la incertidumbre por un futuro sin glaciares en

los andes. Las superﬁcies de páramo son las que

aseguran la provisión de agua para las poblaciones

en cotas más bajas. De acuerdo con la investiga-

ción realizada por Buytaert y col. (2017), se deter-

minó que la contribución glaciar proveniente del

Carihuairazo a los caudales de la zona no es repre-

sentativa, pues esta se encuentra por debajo del 4%.

Aunque el retroceso de los glaciares andinos en el

Ecuador no implique necesariamente una disminu-

ción en la disponibilidad de agua por sí misma, si es

un claro indicador de los cambios de condiciones y

temperaturas a los que se enfrenta este ecosistema,

y revela además una serie de vulnerabilidades aso-

ciadas con el cambio climático, como migraciones

LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 39(1) 2024:92-115.

Artículo cientíﬁco/Scientiﬁc paper

CIENCIAS DE LA TIERRA Hidalgo et al.

forzadas en búsqueda de mejores campos de culti-

vo, búsqueda de nuevas fuentes de agua, mejores

pastos, etc.

Para Ana Segovia (2021, entrevista personal) la

pérdida del vínculo con la naturaleza, especíﬁca-

mente en la comunidad de Cunucyacu, se debe a

las precarias condiciones de vida a las que se en-

frentan estas personas. La falta de educación de

calidad, las distancias que los niños deben reco-

rrer para llegar a la escuela de la comunidad, por

ejemplo, hace que quien pueda permitírselo trate

de enviar a sus hijos a estudiar a otro lugar, gene-

rando las condiciones de una futura migración. Una

consecuencia de este fenómeno es que la agricultu-

ra y la ganadería actualmente sean manejadas por

adultos mayores. Segovia cree que también se trata

de un problema de autoestima, porque se considera

que, en este escenario, tener algún tipo de creencia

vinculante con las montañas está mal, no es debi-

damente valorado. Además, está muy presente la

percepción general que asocia la vida en estas zo-

nas con pobreza y marginación. Este desarraigo de

las comunidades frente al páramo tiene su inter-

pretación en el cambio de la tenencia de la tierra,

que para Luis Chicaiza (2021, entrevista personal)

es un problema estructural, pues muchas comuni-

dades fueron desplazadas desde las zonas bajas,

más productivas, hacia terrenos de altura, menos

productivos para la agricultura, lo que los obliga al

cambio del uso del suelo en su búsqueda de recur-

sos para su subsistencia.

En opinión de Susana Escandón (2021, entrevis-

ta personal), el agua es uno de los elementos alrede-

dor del cual se tejen conﬂictos, saberes, dinámicas

económicas, etc., entonces es importante considerar

esta multidimensionalidad del agua a la hora de

tomar decisiones integrales al respecto. En este sen-

tido, explica otra forma de entender este proceso de

desconexión, debido a la disminución de recursos

en estos territorios antes abundantes, y que ahora

ya no resultan ser tan visibles o poderosos como

antes.

Con base a la entrevista realizada al Sr. Luis

Punina, guía local de la comunidad, la mayor preo-

cupación que tienen en torno al retroceso glaciar

del Carihuairazo son las consecuencias en el ám-

bito turístico, por encima incluso de las posibles

implicaciones en la disponibilidad de agua para la

comunidad. Debido a que tienen la idea de que las

visitas al sector únicamente obedecen al interés de

acercarse a la montaña nevada, y una vez que el gla-

ciar ha desaparecido, han notado una disminución

de turistas. Es importante considerar además que el

presente estudio ha coincidido temporalmente con

las medidas de conﬁnamiento decretadas en el con-

texto del COVID-19. En la reunión mantenida con

la asamblea de la comunidad el 11 de septiembre

de 2020, los comuneros expresaron su conﬁanza en

que desde los tiempos de sus abuelos no les faltó

el agua, y confían en que no les faltará en el futuro,

más allá de si el glaciar del Carihuairazo llegase a

desaparecer por completo. Por lo que muestran un

completo desinterés por generar planes y acciones

que les permitan adaptarse a posibles amenazas. A

pesar de ello, ya han comenzado a buscar nuevas

fuentes de provisión de agua provenientes de los

glaciares del Chimborazo.

El profundo respeto integral a la naturaleza era

uno de los valores arraigados en la cosmovisión de

las comunidades indígenas alto andinas, pero las

nuevas generaciones tienen hoy una nueva forma

de entender su entorno, según lo señala Mesías Usi-

gña (2021, entrevista personal). Factores como la

religión, despojo de tierras cultivables, migración,

cambios en los modos de consumo de las comu-

nidades y sobre todo de las ciudades han genera-

do condiciones de vida inadecuadas en torno a las

montañas, la búsqueda de más recursos ha hecho

que las personas se separen de sus símbolos y creen-

cias.

La disyuntiva a la que nos enfrentamos como so-

ciedad muestra por un lado la exigencia del cuida-

do del páramo hacia las comunidades que viven en

sus inmediaciones para el beneﬁcio de todas las per-

sonas que aguas abajo se beneﬁcian de ella, y por

el otro lado está la legítima retribución que las ur-

bes le deben a las comunidades por sus acciones de

conservación del páramo. Es necesario establecer el

vínculo entre lo urbano y lo rural. Comprender el

origen del agua que llega a nuestras ciudades, ayu-

dará a visibilizar la necesidad de un trato justo con

las comunidades que se encargan de la protección

de los páramos. Es importante poner en valor los

sistemas de producción campesina familiar, que son

los que proveen a las urbes.

108 LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 39(1) 2024:92-115.

Retroceso del glaciar del Carihuairazo y sus implicaciones en la comunidad de Cunucyacu

Figura 8. Relación entre la variación de la superﬁcie del glaciar Carihuairazo, la precipitación, temperatura y la actividad vol-

cánica del Tungurahua entre el 2003 y el 2017. En el primer gráﬁco se observa el incremento o pérdida del área entre cada año

en relación con el año 1956 (0,34 km2). Las barras corresponden a la simulación del modelo hidroglaciológico y las cruces rojas

a las mediciones del contorno del glaciar (solo se incluyó años seguidos de observaciones). En el segundo gráﬁco se observa la

precipitación estandarizada en cada año. En el tercer gráﬁco se observa la temperatura estandarizada en cada año. En el cuarto

gráﬁco se observa la caracterización de la actividad volcánica del Tungurahua con relación a la emisión de cenizas y a eventos

puntuales.

LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 39(1) 2024:92-115.

Artículo cientíﬁco/Scientiﬁc paper

CIENCIAS DE LA TIERRA Hidalgo et al.

Se debe considerar al agua “como un dinami-

zador de la organización comunitaria campesina”

(Chicaiza 2021, entrevista personal), esta percepción

del agua como algo más que solo un recurso, faci-

litaría el compromiso de conservación de las fuen-

tes desde las ciudades, pueblos y comunidades. Las

tensiones provocadas alrededor del páramo revelan

cuestiones más profundas de inequidad y margina-

ción que son las que motivan a los procesos de mi-

gración en varios aspectos: la tenencia de la tierra,

acceso a educación de calidad, acceso a servicios bá-

sicos, acceso a agua de la misma calidad que la que

llega a las grandes ciudades, etc. Los intentos por

frenar el avance de la frontera agrícola, el cuidado

del agua que otros usan, son algunos de los muchos

rostros de esta crisis. En los últimos diez años, he-

mos sido capaces de ir generando datos y modelos

sobre los posibles escenarios climáticos a los que se

podría enfrentar nuestra región; no obstante, esta

información no ha llegado a los agricultores y me-

nos a las comunidades que habitan en los páramos,

así que una parte de este proceso de sensibilización

frente al cambio climático debe estar atravesada por

la democratización de la información climática, que

les permita entender y adaptarse a los cambios que

se evidencian y que tarde o temprano van a afectar

sus modos de vida.

Aunque en la actualidad las comunidades indí-

genas de altura, no discutan especíﬁcamente sobre

el cambio climático, no signiﬁca que sean ajenos a

esta realidad, pues para ellos si es perceptible un

cambio sustancial en su calendario agrícola. Qui-

zás sus discusiones estén más centradas en aspectos

considerados como prioritarios para su subsisten-

cia diaria, y no podrán articular debidamente una

agenda de cambio climático mientras sus necesida-

des más básicas no estén cubiertas.

3.3.3 Necesidades, desafíos y oportunidades de

adaptación

El contexto socio-económico de la parroquia Cu-

nucyacu es complejo, pues de sus 12 218 habitantes,

el 95% de la población vive bajo condiciones de

pobreza, en un ambiente en donde no todos tienen

acceso a los servicios básicos, y no alcanzan a cubrir

la canasta básica familiar (GAD Parroquía Rural de

Pilahuín, 2015). El riego de auxilio a los cultivos

que normalmente no son regados podría volverse

más importante en el transcurso de los próximos

años debido a la variabilidad pluviométrica. Razón

por la cual, la infraestructura para riego debería po-

sibilitar este tipo de asistencia, mediante sistemas

móviles de aspersión o riego por goteo, y garantizar

de este modo la seguridad alimentaria de esta po-

blación (Gobierno Provincial de Tungurahua, 2011).

Aún no comprendemos del todo la importancia

de los glaciares en los ciclos hidrológicos, y a pe-

sar de ello no contamos con una red de monitoreo y

vigilancia del comportamiento glaciar en los andes,

esto provoca serias incertidumbres en los intentos

de modelización del comportamiento de estas ma-

sas de hielo y su futura inﬂuencia en la dotación de

agua para nuestros campos y ciudades.

3.3.4 Limitaciones de la investigación

En cuanto a la implementación y validación del mo-

delo hidroglaciológico, una de las limitaciones fue-

ron las mediciones disponibles. No existe ninguna

estación en el glaciar y las estaciones meteorológicas

cercanas son escasas. Además, se debe considerar

la incertidumbre de la reconstrucción de las series

hacia el pasado a partir del uso del reanálisis ERA5.

Por este motivo, existe incertidumbre en las series

temporales de las variables meteorológicas de en-

trada usadas en el modelo que alcanza un error en

las estimaciones del área del glaciar de 0,02 km2. Sin

embargo, la principal limitante es el escaso número

de mediciones que sirvan para validar el modelo,

que en este caso son las mediciones del área del gla-

ciar. Lamentablemente entre 1957 y 2000, no existen

datos del área del glaciar. El limitado número de

mediciones del área del glaciar genera incertidum-

bre en los valores de los parámetros calibrados del

modelo, ya que puede existir el problema de equi-

ﬁnalidad al no existir suﬁcientes restricciones y al

incluir la incertidumbre de las variables meteoroló-

gicas de entrada. En este sentido, el error promedio

en las estimaciones del área alcanza 0,05 km2y es

mayor en las décadas donde no hay observaciones.

De todas formas, el modelo logra simular el retro-

ceso del glaciar satisfactoriamente.

Con relación a la percepción de la comunidad

respecto al retroceso del glaciar, la mayor limita-

ción que enfrentó esta investigación fue el contex-

to de las restricciones inherentes a la pandemia de

COVID-19 que coincidieron con el tiempo de reali-

zación del trabajo de campo. Otra limitante fue la

110 LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 39(1) 2024:92-115.

Retroceso del glaciar del Carihuairazo y sus implicaciones en la comunidad de Cunucyacu

negativa de la comunidad a realizar las encuestas

de percepción, luego de las reuniones y acuerdos

mantenidos con la dirigencia de la misma. Por ello

no fue posible contar con un insumo estadístico, pa-

ra contrastar con otras experiencias de conservación

del páramo, se realizaron entrevistas a diferentes ac-

tores que trabajan en tareas de investigación, fondos

de agua, dirigencia de organizaciones indígenas, re-

servas privadas y agencias internacionales, para ob-

tener una visión más amplia de la situación socio

ambiental de los páramos en el Ecuador.

4 Conclusiones

A partir de un registro fotográﬁco, testimonios de la

comunidad y mediciones del contorno del glaciar

Carihuairazo, es inevitable concluir que el glaciar

Carihuarizado ha experimentado un retroceso con-

siderable. Con relación al año 1956, el glaciar ha

perdido el 97,1% y 99,1% de su superﬁcie al año

2017 y 2021, respectivamente. El uso de un modelo

hidroglaciológico evidencia la pérdida del área del

glaciar a partir de ﬁnales de los años 70, excepto

por algunos años en donde se evidencia una ligera

recuperación. El retroceso coincide con la tendencia

positiva en el incremento de la temperatura a lo lar-

go de los años, siendo esta variable la que tendría

mayor inﬂuencia en la reducción del volumen del

glaciar. El modelo usado tiene algunas limitaciones

y no puede incorporar factores externos como la

caída de cenizas del volcán Tungurahua.

Las condiciones climáticas y de altitud a las que

esta pequeña masa de hielo está sometida lo colocan

en una situación de inevitable extinción. Aunque el

retroceso de los glaciares andinos en el Ecuador

no implique necesariamente una disminución en

la disponibilidad de agua por sí misma, debido a

que son principalmente los páramos los que asegu-

ran la provisión de agua para las poblaciones, si es

un claro indicador de los cambios de condiciones y

temperaturas que enfrenta este ecosistema.

Es necesario insistir en la necesidad de recopilar

información meteorológica en las zonas cercanas

a los glaciares de los andes ecuatorianos y ajustar

modelos que permitan predecir su comportamiento

en los próximos años para constituir una base cien-

tíﬁca que facilite proponer medidas de adaptación.

El retroceso glaciar afectará algunos ámbitos co-

mo el paisajístico y con él podría existir una afecta-

ción al turismo local, pero su incidencia en la pro-

visión de agua será escasa; no obstante, un proceso

articulado de conservación páramo-glaciar, consi-

derándolo como elementos complementarios, per-

mitirían una mejor gestión de las políticas y de las

acciones a implementar.

Por último, la comunidad cientíﬁca debe mante-

ner vínculos con las comunidades que se ven afecta-

das por este retroceso glaciar, ya que ﬁnalmente son

las personas quienes hacen evidente esta realidad

más allá del comportamiento de las series meteoro-

lógicas.

Agradecimientos

Dra. Sophie Cauvy, Ing. Paúl Jínez, Ing. Gustavo Lu-

cero, Susana Escandón, Ana González, Luis Chicai-

za. A los andinistas que brindaron su soporte y ayu-

da en el trabajo de campo y facilitaron su archivo fo-

tográﬁco: Ing. Robert Deley y al Ing. Armando Con-

do. Al Lic. Marco Cruz por su valioso aporte desde

su visión de montañista.

Contribución de los autores

DHP; Conceptualización, investigación, supervi-

sión administración de proyecto tratamiento de

datos, visualización, escritura-borrador original.

JCRH; Curación de datos, escritura-revisión y edi-

ción, investigación, recursos, validación. LM; inves-

tigación, recursos, escritura-revisión y edición. BC;

investigación, recursos, escritura-revisión y edición.

VCP; investigación, recursos, escritura-revisión y

edición. CD; Curación de datos, análisis formal, in-

vestigación, metodología, software, visualización,

escritura-revisión y edición. TC; investigación, re-

cursos, escritura-revisión y edición. MV; Concep-

tualización, investigación análisis formal, metodo-

logía, supervisión administración de proyecto, tra-

tamiento de datos, visualización, validación, escri-

tura–revisión y edición.

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