The wet-dry tropics of Central America are characterized by long dry seasons, during which communities often struggle for water. High interannual rainfall variability, driven in parts by the El Niño Southern Oscillation (ENSO), increases these challenges. Further, climate change projections indicate that the region will likely become drier. However, research on impacts on water resources at the watershed scale is limited in the region—yet this information is essential for water managers. Therefore, in this research, we quantified the potential impacts of ENSO and four different climate change scenarios on water resources in two watersheds in the wet-dry tropics of Guanacaste, Costa Rica, using a hydrological model (Water Evaluation and Planning Tool [WEAP]). Given that the watersheds are human used, we also explored different water demand scenarios. Modeling results indicated that an extreme El Niño can reduce groundwater recharge and streamflow by ∼60% relative to ENSO neutral. For 2075–2100, modeling results indicated that while potential evapotranspiration increases, actual evapotranspiration decreases due to limited water availability. Further, climate change may lead to reductions of mean annual streamflow and groundwater recharge by 40%–45% and 26%–28%, respectively, in comparison to the historical baseline. Importantly, high population growth could further hasten potentially irreversible groundwater storage declines. On the other hand, reduction of per-capita water demand could slow down, or even reverse, the decline of groundwater storage.

中文翻译：

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厄尔尼诺、气候变化和季节性干旱热带流域不断增长的水资源需求变化

中美洲干湿热带地区的特点是旱季漫长，在此期间，社区经常为水而斗争。部分由厄尔尼诺南方涛动 (ENSO) 驱动的高年际降雨变化增加了这些挑战。此外，气候变化预测表明该地区可能会变得更加干燥。然而，该地区对流域尺度水资源影响的研究在该地区是有限的——但这些信息对于水资源管理者来说是必不可少的。因此，在本研究中，我们使用水文模型（水资源评估和规划工具 [WEAP]）量化了 ENSO 和四种不同气候变化情景对哥斯达黎加瓜纳卡斯特干湿热带地区两个流域水资源的潜在影响。 ）。鉴于流域是人类使用的，我们还探索了不同的用水需求情景。建模结果表明，相对于 ENSO 中性，极端厄尔尼诺现象可以减少地下水补给和河流流量约 60%。对于 2075-2100 年，建模结果表明，虽然潜在蒸散量增加，但由于可用水量有限，实际蒸散量减少。此外，与历史基线相比，气候变化可能导致年均河流流量和地下水补给量分别减少 40%–45% 和 26%–28%。重要的是，人口高速增长可能会进一步加速潜在的不可逆转的地下水储存量下降。另一方面，人均用水需求的减少可能会减缓甚至逆转地下水储量的下降。建模结果表明，相对于 ENSO 中性，极端厄尔尼诺现象可使地下水补给和河流流量减少约 60%。对于 2075-2100 年，建模结果表明，虽然潜在蒸散量增加，但由于可用水量有限，实际蒸散量减少。此外，与历史基线相比，气候变化可能导致年均河流流量和地下水补给量分别减少 40%–45% 和 26%–28%。重要的是，人口高速增长可能会进一步加速潜在的不可逆转的地下水储存量下降。另一方面，人均用水需求的减少可能会减缓甚至逆转地下水储量的下降。建模结果表明，相对于 ENSO 中性，极端厄尔尼诺现象可以减少地下水补给和河流流量约 60%。对于 2075-2100 年，建模结果表明，虽然潜在蒸散量增加，但由于可用水量有限，实际蒸散量减少。此外，与历史基线相比，气候变化可能导致年均河流流量和地下水补给量分别减少 40%–45% 和 26%–28%。重要的是，人口高速增长可能会进一步加速潜在的不可逆转的地下水储存量下降。另一方面，人均用水需求的减少可能会减缓甚至逆转地下水储量的下降。由于可用水量有限，实际蒸发量减少。此外，与历史基线相比，气候变化可能导致年均河流流量和地下水补给量分别减少 40%–45% 和 26%–28%。重要的是，人口高速增长可能会进一步加速潜在的不可逆转的地下水储存量下降。另一方面，人均用水需求的减少可能会减缓甚至逆转地下水储量的下降。由于可用水量有限，实际蒸发量减少。此外，与历史基线相比，气候变化可能导致年均河流流量和地下水补给量分别减少 40%–45% 和 26%–28%。重要的是，人口高速增长可能会进一步加速潜在的不可逆转的地下水储存量下降。另一方面，人均用水需求的减少可能会减缓甚至逆转地下水储量的下降。