Hydroclimatic and ecohydrological resistance/resilience conditions across tropical biomes of Costa Rica

Abstract

Water resources management in the tropics is challenged by climate variability and unregulated land use change and their impacts on the complex interactions between vegetation, soil, and atmosphere. This study focuses on the analysis of hydroclimatic and ecohydrological conditions across 6 major biomes in Costa Rica. Using the Budyko and the Tomer–Schilling frameworks, 31 reanalysis data points located across the Caribbean and Pacific domains were classified according to their ecohydrological resistance and resilience between 1989 and 2005. Observed data were used to evaluate the reanalysis products. Resistance was defined as the standard deviation in the water excess (Q/P), whereas resilience was defined as the standard deviation of the energy (AET/PET) to the water excess. A strong orographic separation was obtained between the water‐limited Pacific slope and the energy‐limited Caribbean slope. The Caribbean slope is characterized by low resistance and high resilience to changes in the hydroclimatic conditions, with small relative changes in water excess (−18% to 2.0%), whereas the Northern Pacific slope has high resistance and low resilience and exhibited strong changes in water excess (−34% to 0%). Some regions of the Northern Pacific region covered by lower and premontane forests have recently suffered significant increments in the dryness index (PET/P). This study demonstrates the need for national–regional strategies to effectively optimize water use efficiency and water storage and to include a climate vulnerability component in future water management plans.La gestión de los recursos hídricos en los trópicos se ve amenazada por la variabilidad climática y la falta de regulación. cambio de uso de la tierra y sus impactos en las complejas interacciones entre la vegetación, el suelo y atmósfera. Este estudio se centra en el análisis de las condiciones hidroclimáticas y ecohidrológicas. en 6 biomas principales de Costa Rica. Utilizando los marcos Budyko y Tomer-Schilling, Se clasificaron 31 puntos de datos de reanálisis ubicados en los dominios del Caribe y el Pacífico. según su resistencia y resiliencia ecohidrológica entre 1989 y 2005. Observados Los datos se utilizaron para evaluar los productos del reanálisis. La resistencia se definió como la desviación estándar en el exceso de agua (Q/P), mientras que la resiliencia se definió como la desviación estándar del energía (AET/PET) al exceso de agua. Se obtuvo una fuerte separación orográfica entre los la vertiente del Pacífico con limitación de agua y la vertiente del Caribe con limitación de energía. La vertiente caribeña se caracteriza por baja resistencia y alta resiliencia a los cambios en las condiciones hidroclimáticas, con pequeños cambios relativos en el exceso de agua (-18% a 2,0%), mientras que la vertiente del Pacífico Norte ha alta resistencia y baja resiliencia y exhibieron fuertes cambios en el exceso de agua (-34% a 0%). Algunas regiones del Pacífico Norte cubiertas por bosques bajos y premontanos tienen Recientemente sufrió incrementos significativos en el índice de sequedad (PET/P). Este estudio demuestra la necesidad de estrategias nacionales y regionales para optimizar eficazmente la eficiencia en el uso del agua y almacenamiento e incluir un componente de vulnerabilidad climática en futuros planes de gestión del agua.