EVIDENCIAS HISTÓRICAS SOBRE ALGUNOS ASPECTOS DE VARIABILIDAD CLIMÁ TICA EN ARGENTINA Y BOLIVIA CLIMÁTICA DURANTE LOS ÚL TIMOS CUA TRO SIGLOS ÚLTIMOS CUATRO ARCHIV AL EVIDENCE FOR SOME ASPECTS OF HISTORICAL ARCHIVAL CLIMA TE VVARIABILITY ARIABILITY IN ARGENTINA AND BOLIVIA DURING CLIMATE THE LAST FOUR CENTURIES María del R. Prieto y Roberto Herrera históricos indican que el clima durante el siglo XVII fue Es imperiosa la necesidad de relativamente estable con una emprender estudios interdiscibaja proporción de eventos plinarios que permitan climáticos extremos. Para comprender el funcionamiento averiguar la existencia de del sistema climático terrestre. variaciones intraestacionales La variabilidad climática está de temperatura y precipitaciodocumentada en una gran nes fueron utilizados datos variedad de “proxy records”. fenológicos. Se logró caracteriEn Sudamérica, la evidencia zar las variaciones climáticas histórica, que también puede de primavera-verano verificanser usada para extender los do el atraso o anticipo de las registros instrumentales, ha sido cosechas (especialmente de poco utilizada por los histouva y trigo). Estos datos, junto riadores. con información proveniente de las “Actas Capitulares” y En este trabajo haremos una revisión somera de lo realizado otras fuentes históricas locales, fueron usados para derivar sobre este tema en la región. series de fluctuaciones de Presentamos algunas series temperatura y precipitaciones. climáticas de Argentina y Bolivia derivadas de fuentes En Mendoza, Argentina, históricas para ilustrar usos predominaron condiciones de específicos de datos de archivo humedad desde 1640 a 1691. en la reconstrucción de la Se consignaron sequías severas variabilidad climática del en 1626, 1627 y hacia el fin de pasado. ese siglo, en 1694 y 1698. De un total de 41 años de datos 2. Eventos climáticos más de temperatura, 17 fueron sobresalientes en Argentina clasificados como fríos. Estas y Bolivia durante los siglos condiciones de menor XVII y XVIII temperatura del siglo XVII coinciden con una alta Las fluctuaciones climáticas ocurridas en el centro-oeste de frecuencia de heladas Argentina inferidas de registros tempranas (Fig. 1). 1. INTRODUCCIÓN María del Rosario Prieto Dra. en Historia y Geografía, Univ. de Sevilla. Inv. Indep. de CONICET. Trabaja en IANIGLA desde 1980. Jefe de la Unidad de Historia Ambiental, IANIGLA. Ph.D., Univ. de Sevilla, is senior researcher from CONICET. She is member of IANIGLA since 1980. She is Chief of the Unit of Environmental History. Roberto Herrera Lic. en Geografía. Profesional del Gobierno Provincial que colabora con la Unidad de Historia Ambiental. Becario del IANIGLA de 1997 al 2000 Geographer from the Provincial Government, collaborates with the Unit of Environmental History. He had a fellowship at IANIGLA from 1997 to 2000.

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1. INTRODUCTION There is an urgent need for interdisciplinary research in order to understand the functioning of the world climate system. Climate variability is documented in a variety of proxy records. Archival evidence, which can be used to extend the instrumental record, has been underestimated by South American historians. In this paper, we review some key historical literature from South America. We present some historic-induced climatic records from Argentina and Bolivia to illustrate the uses of archival data for reconstructing past climatic variability. 2. Major climatic events in Argentina and Bolivia during the 17th and 18th centuries Climatic fluctuations inferred from historical records in central western Argentina indicate that climate during the 17th century was relatively stable with a low proportion of climatic extreme events. Phenological data were used to

infer intraseasonal variations in temperature and precipitation. Delayed or anticipated harvests (particularly grapevine and wheat) allowed the characterization of spring and summer climatic conditions. These data, together with information from the “Actas Capitulares” and other types of historical sources, were used to derive records of temperature and precipitation fluctuations. Rainy conditions prevailed from 1640 to 1691 in Mendoza, Argentina. Severe droughts were reported in 1626, 1627, and by the end of the 17th century in 1694 and 1698. From a total of 41 years with temperature data, 17 were classified as cold years. Colder climatic conditions during the 17th century are consistent with a high frequency of early frosts (Fig. 1). Historical records from northwestern Argentina show the ocurrence of severe droughts from 1580 to 1641. Since 1663 precipitation was abundant (Fig. 2). Concurrent with this wet interval, floodings were common in the region. Abundant precipitations forced

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Fig. 1. Variaciones de la temperatura estival en Mendoza durante el siglo XVII derivada de fechas de comienzo y fin de la cosecha de uva y trigo. Fig. 1. Summer temperature variations from Mendoza during the 17th century derived from starting dates of wheat crop and grapevine harvest.

Registros históricos del noroeste de Argentina muestran severas sequías desde 1580 a 1641. Desde 1663 fueron abundantes las precipitaciones (Fig. 2). En este intervalo húmedo las inundaciones fueron más frecuentes en la región. Como consecuencia de las grandes precipitaciones cambió el curso del río Salado en 1703 y 1709. En contraste con el siglo XVII, durante el siglo XVIII en el sur de Bolivia y algunas regiones de Argentina, el clima presentó oscilaciones extremas tanto de sequía como de humedad, especialmente en sus comienzos y a partir de la segunda mitad. Esta tendencia hacia condiciones más secas se acentuó hacia el final de la centuria, cuando las sequías a nivel regional fueron particularmente frecuentes. En Mendoza se registraron períodos de escasas precipitaciones desde 1709 a 1715, desde 1736 a 1751 y desde mediados de 1780 a 1800 (Fig. 3). También fueron comunes los períodos de precipitaciones abundantes, particularmente entre 1750 y 1785.

Fig. 2. Variaciones de la precipitación en el noroeste de Argentina (15801710). Información proveniente de diferentes fuentes históricas. -2: muy seco; -1: seco; 0: normal; 1: húmedo; 2: muy húmedo. Fig. 2. Precipitation variations from northwestern Argentina (15801710) derived from different historical sources. -2: Very dry; -1: Dry; 0: Normal; 1: Wet; 2: Very wet.

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A grandes rasgos, en la región pampeana las variaciones y anomalías climáticas de este siglo siguieron las mismas tendencias. En Córdoba se observa un episodio predominantemente seco que se prologa desde comienzos del siglo hasta alrededor de 1750. A partir de este año comienza un período más húmedo que finaliza alrededor de 1785, cuando comienza otro lapso de sequías severas. Politis (1983) señala este mismo fenómeno para Buenos Aires entre 1770 y 1803.

las “Relaciones Semestrales de aguas, cosechas y otros particulares” (Archivo General de Indias: AGI), desarrollamos dos series climáticas, una para el noroeste de Argentina y otra para el suroeste de Bolivia (Fig. 4 y 5). La década de 1780 fue particularmente seca en la región. Los años 1786-87 y 1789-90 fueron catastróficos para Tarija, en Bolivia. Condiciones similares se registraron en Catamarca, Tucumán, Salta y Santiago del Estero (AGI, Bs.As., 109). En Cochabamba se consignan escasas precipitaciones en 1792. La estación agrícola de 1796-97 también mostró señales de sequía, aunque más limitada espacialmente. Igualmente el noroeste de Argentina y Cuyo sufrieron por

the Salado River to change its course in the years 1703 and 1709. Contrasting with the 17th century, during the 18th century the climate showed extreme oscillations, of drought as well as of humidity, especially at the beginning and from the second half on. This trend toward drier conditions became more intense to the end of the century, when droughts at regional level were particularly more frequent. Periods of scarce precipitation were registered in Mendoza from 1709 to 1715, from 1736 to 1751 and from the middle of 1780 to 1800 (Fig. 3). The periods with abundant precipitation were also common, particularly between 1750 and 1785.

In the Pampean region the climatic variations and anomalies of this century followed the same trend generally speaking. In Córdoba it can be observed a long episode, predominantly dry from the beginning of the century to around 1750. Starting from this year, a more humid period begun, ending around 1785, when another lapse of severe drought begun. Politis (1983) has detected the same phenomenon in Buenos Aires between 1770 and 1803. Between 1780 and 1805, extreme climatic events, such as floods and droughts, were widely distributed. Based on the “Semestral Relations of waters, harvests and other particulars” (Archivo General de Indias: AGI), two climatic series were developed for the

Entre 1780 y 1805, los eventos climáticos extremos como inundaciones y sequías, muestran una amplia distribución espacial. Sobre la base de

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Fig. 3. Variaciones de la precipitación en Mendoza durante el siglo XVIII utilizando información de las “Actas Capitulares de Mendoza” y otras fuentes. -2: muy seco; -1: seco; 0: normal; 1: húmedo; 2: muy húmedo. Fig. 3. Precipitation variations from Mendoza during the 18th century developed from the “Actas Capitulares de Mendoza” and other sources. -2: Very dry; -1: Dry; 0: Normal; 1: Wet; 2: Very wet.

Fig. 4. Variaciones de la precipitación en el noroeste de Argentina desde fines del siglo XVIII a los primeros años del siglo XIX derivada de las “Relaciones semestrales de aguas, cosechas y otros particulares”. -2: muy seco; -1: seco; 0: normal; 1: húmedo; 2: muy húmedo. Fig. 4. Precipitation variations from northwestern Argentina during the end of the 18th century and the first years of the 19th century derived from the “Semestral Relations of waters, harvests and other particulars”. -2: Very dry; -1: Dry; 0: Normal; 1: Wet; 2: Very wet.

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la falta de agua en el mismo período. Nuevos picos de sequía se producen durante el ciclo agrícola de 1800-1801, en Argentina y Bolivia. En 1802 la sequía continúa. La culminación de este período seco ocurre en los años 1803, 1804 y 1805. En Potosí, como consecuencia de la falta de lluvias, debe parar temporalmente la actividad minera, se pierden las cosechas, se incrementan los precios y el hambre generalizada trae como resultado una grave crisis demográfica. Durante este período seco se registra un patrón común consistente en años con gran deficiencia hídrica seguidos por inviernos con temperaturas extremadamente bajas. Para el intervalo que va desde 1785 a 1800, fueron registrados once años con heladas y fríos severos a lo largo de Los Andes, desde Bolivia a Mendoza. Simultáneamente con las grandes sequías de la región andina, entre 1780 y 1810 ocurren anomalías climáticas de signo opuesto en la cuenca del Río de la Plata. Se consignan frecuentemente precipitaciones abundantes e inundaciones extraordinarias. Tomando en consideración los siglos XVII y XVIII, en esta área se verifican períodos de alto porcentaje de años húmedos o crecidas entre 1680-1710, 1740-1770 y 17901810. 3. Variaciones climáticas recientes en los Andes Centrales argentinochilenos (1885-1996) La vertiente oriental de los Andes argentino-chilenos cuenta con escasos registros climáticos (35 años). Se propuso ampliar la información sobre la ocurrencia de nevadas en el área mediante los datos provistos por un periódico

local, “Los Andes”, entre 1885 y 1996. Para la construcción de la serie de frecuencia de nevadas, la unidad temporal considerada fue el “día con nieve”, definido como el período de 24 horas desde las 0:00 hasta las 24:00 horas del mismo día. Con el fin de acotar el período nival, se determinó la temporada de nieve anual de acuerdo con la mayor frecuencia con que se presentaron la primera y última nevada durante el período analizado (111 años). Se verificaron oscilaciones importantes de un año a otro respecto al mes de comienzo y finalización de la época de nieves en la cordillera y, por consiguiente, en su duración. Existe además una gran variabilidad interanual en el número de nevazones, destacándose algunos años que presentaron valores máximos, como 1898, 1912, 1930, 1972 y 1982. Los años con una frecuencia mínima de precipitaciones nivales (menos de 10 nevadas) fueron: 1889, 1892/93, 1908, 1916/17, 1924, 1938, 1945, 1951, 1957, 1964 y 1966.

northwestern Argentina and famine resulted in a demofor central southwestern Bolivia graphic crisis. (Fig. 4 and 5). A common climatic pattern, In the region, the 1780s were consisting in years with great particularly dry. The years of hydrological deficiency, 1786-1787 and 1789-1790 followed by extremely low were catastrophically dried for temperatures in winter, is Tarija, Bolivia. Similar registered during this dry conditions were recorded in period. During the interval Catamarca, Tucumán, Salta 1785 to 1800, frosts and very and Santiago del Estero (AGI, cold weather conditions were Buenos Aires, 109). reported for eleven years along the Andes from Bolivia to Scarce precipitations were Mendoza. recorded in Cochabamba in 1792. The agricultural season Between 1780 and 1810 of 1796-97, also showed signs simultaneously with the great of droughts, but they were more droughts in the Andean area, limited spatially. The northwest- anomalous climatic situations ern Argentina and the Cuyo also occurred in the Río de la region suffered also for the lack Plata basin. Abundant rainfalls of water during the same and extraordinary floods were period. frequently recorded. Considering the 17th and 18th Droughts peaked again in the centuries, floodings in the Río 1800-1801 agricultural season de la Plata basin were in Argentina and Bolivia. In extremely frequent during 1802 the drought continues. 1680-1710, 1740-1770 and This dry period ended in the 1790-1810. years 1803,1804, 1805. In Potosí, because of severe 3. Recent Climatic Variations droughts, the silver mine in the Argentine-Chilean activities stopped temporarily, Central Andes (1885-1996) crops were lost, food prices increased and a generalized There are no many climatic

Para verificar la presencia de fluctuaciones en la serie, se suavizaron los valores de distribución anual mediante el test de Spencer de 15 términos. La serie resultante presenta intervalos bien marcados: 18851908, 1909-1916, 1917-1935, 1936-1964, 1965-1977 y 1978-

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Caracterización decádica de las variaciones en el caudal del Río Mendoza inferidos a partir de registros históricos (1601-1960). Decadal stream flow variations in the Río Mendoza inferred from historial records (1601-1960)

EVIDENCIAS HISTÓRICAS DE FLUCTUACIONES DEL CAUDAL DEL RÍO MENDOZA. Si bien la serie de caudales del Río Mendoza presenta una extensión considerable (1909-1994), no es suficientemente larga para identificar con certeza variaciones interdecádicas o de mayor duración. Los datos de caudales derivados de fuentes históricas se categorizaron en: crecidas extraordinarias, grandes crecidas, normales, caudal bajo y muy bajo bajo. Los años clasificados como normales son aquéllos donde no hay quejas acerca de la falta o exceso de agua y no se consignan eventos extremos en los documentos disponibles. Para confeccionar la serie de caudales y poder aplicar técnicas estadísticas, se codificaron las categorías cualitativas, asignándoles valores decrecientes. Analizada la serie por décadas, se observa un aumento gradual de la frecuencia decádica de grandes crecidas desde mediados del siglo XVII. El incremento comienza en la década 1671/80, alcanzando su pico máximo entre 1721 y 1730, con seis grandes crecidas, momento en que comienza a disminuir hasta 1801/ 1810. Entre 1821/30 y 1861/70 comienza un largo período caracterizado por una mayor estabilidad representada por sólo una gran crecida por década. A partir de 1871/80 se inicia otro episodio con mayor frecuencia de altos caudales donde se multiplican las grandes crecidas -entre dos y tres por década- hasta 1951/60, con un pico entre 1911 y 1920 (cuatro eventos).

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Las crecidas extraordinarias se producen en los mismos períodos verificados para las grandes crecidas, señalando momentos de intensificación de estos fenómenos. Con respecto a los episodios de caudales bajos y muy bajos, su ocurrencia coincide con los períodos de altos caudales, donde se alternan ambos fenómenos. Resaltan dos momentos donde se manifiesta una actividad climática de fuertes contrastes: segunda mitad del siglo XVIII y primera mitad del siglo XX. Teniendo en cuenta la relación directa entre la ocurrencia de eventos ENSO, el incremento de la caída de nieve en los Andes Centrales y la vinculación entre deshielo cordillerano y caudales, se cotejó la serie de ocurrencia de El Niño con la serie de caudales construida con datos históricos. Para los 72 casos de grandes crecidas y crecidas extraordinarias consignados, se verificó la ocurrencia de eventos ENSO en un 69,5% de los casos, valor que se eleva a 83% si se consideran sólo las crecidas extraordinarias. En consecuencia, un porcentaje elevado de los altos caudales puede ser atribuido a un incremento en la caída de nieve en cordillera provocado por la intensificación de la ocurrencia de eventos ENSO. En escalas decádicas, los lapsos con escaso caudal son coincidentes con períodos fríos (probablemente asociados a la Pequeña Edad Glaciar) y con una menor frecuencia de los eventos El Niño-Oscilación Sur.

occurred in the same intervals indicated for the large flood events.

HISTORICAL EVIDENCES OF STREAMFLOW FLUCTUA TIONS IN FLUCTUATIONS THE RIO MENDOZA Although the streamflow from the Río Mendoza has been recorded since 1909, the instrumental record is not long enough to properly understand the variations in the river discharge at temporal scales ranging from one to several decades. Historical records of the streamflow variations in the Río Mendoza were discriminated in six categories: extraordinar extraordinaryy flood events events, large flood events events, regular runof runofff events events, low runof runofff events and extremely low runof runofff events. The years with no records of any type of demand by the Mendoza inhabitants in relation to the lack or excess of water were classified as regular events. To perform a statistic analysis of the streamflow variations in the past, decreasing numerical values were assigned to the events, starting from 6, for the extraordinary floods, to 1, for the extremely low runoffs. The streamflow series shows a gradual increase in the number of floods since middle 17th century. Flood events started in the 1671/80 decade, peaked between 1721 and 1730 (six large flood events), and gradually decreased until 1801/1810. Large floods were rare between 1821/30 and 1861/70 (one event by decade). Since 1871/80, large floods have been more frequent (two to three events by decade). Four large flood events were recorded in the 1911/20 decade. Extraordinary floods, which represent an intensification of large floods,

Low and extremely low runoff events were common during the same decades with records of large flood events, which suggests a year-to-year alternation of the extreme-type events. This pattern of alternating extreme events (extraordinary floods vs. extremely low runoffs) was particularly frequent during the second half of the 18th century and early 20th century. Winter precipitation in the Central Andes is above the average during the ENSO events. We compared the historical record of ENSO events with the streamflow series developed for the Río Mendoza. Considering the 72 events with records of extraordinary and large floods in the past, we found that ENSO events have been reported for 69.5% of the floods, whereas the percentage of coincidence increases to 83% if only the extraordinary floods are considered. Thus, the occurrence of ENSO events, which increases the snowfall in the Central Andes, represents the major atmospheric forcing of large floods in the Río Mendoza during the subsequent melting season. Long-lasting intervals with reduced runoff were concurrent with cold periods (probably related to the Little Ice Age) and a lower frequency of ENSO events.

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Fig. 5. Variaciones de la precipitación en el sudoeste de Bolivia desde fines del siglo XVIII a las primeras décadas del siglo XIX derivada de las “Relaciones semestrales de aguas, cosechas y otros particulares”. 2: muy seco; -1: seco; 0: normal; 1: húmedo; 2: muy húmedo. Fig. 5. Precipitation variations from southwestern Bolivia during the end of the 18th century and the first decades of the 19th century derived from the “Semestral Relations of waters, harvests and other particulars”. -2: Very dry; -1: Dry; 0: Normal; 1: Wet; 2: Very wet.

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1990. Estos episodios fluctúan en un rango que va de 7 a 23 años. El análisis de la serie usando Singular Spectrum Analysis (SSA) y Maximum Entropy Method (MEM) muestra que el número de días de nieve exhibe oscilaciones interdecádicas e interanuales de alrededor de 28 y 5 años. Este patrón temporal es consistente con estudios de variabilidad de la temperatura de superficie global. La influencia de ENSO sobre la PRIETO, M.; R. HERRERA, T. CASTRILLEJO y P. ocurrencia de nieve parece DUSSEL. 2001. Variaciones especialmente importante para climáticas recientes y los eventos muy fuertes de la disponibilidad hídrica en fase cálida de este fenómeno, los Andes Centrales el cual también explica en Argentino-chilenos (18851996). El uso de datos parte la variación de las fechas periodísticos para la de inicio y fin de la estación reconstitución del clima. nival. Meteorológica, V. 25, Nº 1 y 2: 27-43. Buenos Aires. REFERENCIAS PRIETO, M. del R.; R. REFERENCES HERRERA y P. DUSSEL. HERRERA, R. y P. DUSSEL. 1999. Historical Evidences 1992. Eventos climáticos of the Mendoza River extremos y ambiente en Streamflow Fluctuations el Santiago del Estero de and their Relationship la segunda mitad del with ENSO. Holocene, siglo XVIII. Cuadernos Volume 9, Issue Nº 5, UK. Proyecto NOA, 3: 7-33. 2000. «Archival evidence Universidad de Sevillafor some aspects of Junta de Andalucía. historical climate POLITIS, G. 1983. Climatic variability in Argentina variations during historical and Bolivia during the times in Eastern Buenos 17th and 18th centuries». Aires Pampas, Argentina. Southern Hemisphere En: Jorge Rabasa (ed.) Paleo- and Neoclimates. Quaternary of South W. Volkheimer and P. America and Antarctic Smolka (eds). Springer – Peninsula, 1: 133-161. Verlag, Berlin-Heidelberg, 381 pp. PRIETO, M. del R. 1983. El clima de Mendoza PRIETO, M. del R. y R. durante los siglos XVII y RICHARD JORBA. 1991. XVIII. Meteorológica, Anomalías climáticas en la XIV, 1-2: 129-138, Buenos Cuenca del Plata y el Aires. NOA y sus consecuencias socioeconómicas durante PRIETO, R.; L. GIMENO, R. los siglos XVI, XVII y GARCÍA, R. HERRERA, P. XVIII. Leguas, 1: 41-103, DUSSEL, and P. RIBERA. Mendoza. 2001. Interannual oscillations and trend in QUINN, W.H. and V.T. NEAL, the snow occurrence in 1992. The historical the Argentine-Chilean record of El Niño events. Central Andes region In: Bradley, R. and P. since 1885. Australian Jones (ed.) Climate since Meteorological Magazine, A.D. 1500, Routledge, 50:2, pp. 164-168. London and New York, pp. 623-648N.

records from the oriental slope of the Argentine-Chilean Andes (35 years). The information on the occurrence of snowstorms in the area was enlarged with data proceeding from a local newspaper, «Los Andes», between 1885 and 1996. For the construction of the snow storm frequency series, the temporal unit considered was the “day with snow”, defined as a 24 hour period from 0:00 until 24:00 hours of the same day. In order to delimit the snowing period, the annual snow season was determined according to the higher frequency in which the first and last snowstorm happened during the analyzed period (111 years). Significant oscillations were verified from one year to another in regards to the starting and terminating month of the snow season in the cordillera, and consequently in their duration. There also exists a great interannual variability in the number of snowstorms, with some outstanding years presenting maximum values, such as 1898, 1912, 1930, 1972 and 1982.

The years with a minimum frequency of snow precipitation (less than 10 snowstorms) were 1889, 1892/93, 1908, 1916/17, 1924, 1938, 1945, 1951, 1957, 1964 and 1966. To verify the presence of fluctuations in the series, the annual distribution values were smoothen through the 15 terms Spencer tests. The resulting series shows well marked intervals: 1885-1908, 1909-1916, 1917-1935, 19361964, 1965-1977 and 19781990. These episodes fluctuate in a scope from 7 to 23 years. The analysis of the series using Singular Spectrum Analysis (SSA) and Maximum Entropy Method (MEM) shows that the number of days with snow exhibits interdecadal and interannual oscillations of about 28 and 5 years. This temporal pattern is consistent with the studies of variability of the global surface temperature. The ENSO influence on the occurrence of snow appears to be specially important for the very strong events of the warm phase of this phenomenon, which partly explains the variation of the starting and terminating dates of the snow season.

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