Desde 2010, Chile ha enfrentado una sequía que se ha extendido principalmente entre las regiones de Coquimbo y La Araucanía, cubriendo toda la zona central del país y parte de las zonas del norte chico y del sur. Según un estudio llevado a cabo por varias universidades del país, esta sequía ha sido la más extensa y severa ocurrida en Chile en su historia, por lo que ha sido denominada como una «megasequía». El fenómeno tiene explicaciones tanto naturales, por fenómenos meteorológicos que causan menores precipitaciones, como humanas, por efecto del cambio climático.
Entre las principales causas de la megasequía en Chile, están las siguientes:
De acuerdo con una publicación de la Dirección Meteorológica de Chile, se ha estimado que los factores naturales han influido en la ocurrencia de la megasequía en un 75%, mientras que los factores antrópicos o humanos han influido en el restante 25%.
Desde julio de 2010 comenzó a observarse en el océano Pacífico la disminución en su temperatura, iniciándose así un nuevo episodio del «fenómeno de La Niña», que se tradujo en una disminución de las lluvias durante el invierno del hemisferio sur, donde se encuentra Chile.
En marzo de 2011 los informes del Instituto de Investigación Internacional para Clima y Sociedad (IRI) indicaban un debilitamiento del fenómeno, con un 75% de probabilidades de continuación entre marzo y mayo, y un 25% de regreso a una «fase neutra» (entre La Niña y El Niño). Se estableció que entre abril a junio esta probabilidad caería al 50%. Ese mismo mes la Dirección Meteorológica de Chile tuvo conclusiones similares, estableciendo el inicio de la fase neutra entre junio y agosto de 2011, cuestión que confirmó en mayo de 2011.
El fenómeno de La Niña causó un déficit pluviométrico en gran parte del territorio nacional durante el segundo semestre de 2010, siendo más notorio en la zona centro-sur, entre las regiones de Coquimbo y Biobío, donde se registraron disminuciones de 25-50% en las lluvias respecto al promedio anual.
Para febrero de 2011, según la Comisión Nacional de Energía, el nivel de los principales embalses del país estaba en un nivel similar al observado durante la sequía de 1998-1999; mientras que en el lago Rapel el déficit era de un 52%, en los lagos Laja y Chapo se alcanzó un déficit de 75%.
Los principales efectos del evento se observaron en el sector agrícola, siendo las regiones más afectadas las de Coquimbo y Valparaíso, mientras que la baja en el nivel de los embalses provocó la toma de medidas de ahorro de energía eléctrica, de manera de evitar el racionamiento en el suministro aplicado entre fines de 1998 y mediados de 1999, con motivo de una sequía similar.
Debido a la reducción de caudal en las cuencas de los ríos Petorca, La Ligua y Aconcagua, el 24 de noviembre de 2010 el Ministerio de Obras Públicas decretó emergencia hídrica para dichos valles de la región de Valparaíso. El 17 de enero de 2011 se decretó emergencia agrícola y escasez hídrica en Canela, Los Vilos, Illapel, Punitaqui, Combarbalá y Salamanca, comunas de la región de Coquimbo, y el 31 de enero la medida se extendió a toda la región, destinándose para ayudar a los agricultores 1600 millones de pesos. El 9 de febrero se decretó la emergencia agrícola en siete comunas de la región de Valparaíso; La Ligua, Petorca, Cabildo, Zapallar, Papudo, Putaendo y Nogales.
El 9 de febrero el presidente Sebastián Piñera firmó un decreto con medidas que buscaban evitar una crisis energética como la que se vivió en la sequía de 1998-1999, donde fue necesario realizar un programa de racionamiento eléctrico. Las propuestas incluyeron la disminución del voltaje, cambios en los sistemas de interconexión eléctrica del país y una campaña de ahorro a nivel doméstico. También se estudió la compra de gas a la Argentina para abastecer a las centrales termoeléctricas, lo que finalmente no se concretó. El 18 de febrero la Superintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC) emitió las instrucciones técnicas para la baja de voltaje, día a partir del cual las empresas eléctricas podían aplicar la medida. Chilectra estableció como fecha tope para dicho plan el 31 de agosto.
El 2 de marzo se anunció que el cambio al horario de invierno en Chile, que corresponde al segundo domingo de marzo, se aplazaría hasta el 2 de abril, cambio que el 28 de marzo fue pospuesto nuevamente para el 28 de mayo. Sin embargo, según expertos, la medida no tuvo mayor impacto en el ahorro energético.
El 21 de mayo, Piñera anunció en su cuenta pública anual tres medidas energéticas: la implementación de una «carretera eléctrica pública» para la transmisión de energía eléctrica, un «multi-carrier eléctrico», y la posible conexión entre el Sistema Interconectado Central (SIC) y el Sistema Interconectado del Norte Grande (SING), proyecto que finalmente fue pospuesto, siendo concretado en 2017.
El año 2015 ha sido el más seco registrado en los valles de Chile central. Durante este año la megasequía extendió su alcance territorial, afectando desde la precordillera de Coquimbo por el norte, hasta la región de La Araucanía por el sur.
Durante el mes de enero de 2017 se registró una serie de olas de calor que registraron temperaturas máximas por sobre lo normal en la zona centro y sur del país. Estos eventos propiciaron los incendios forestales en Chile de 2017, que incluyeron los siniestros más grandes registrados en Chile hasta esa fecha, incluyendo el incendio denominado «Las Máquinas» que afectó a las comunas de Empedrado, Constitución y Cauquenes en la región del Maule, que consumió 183 946 hectáreas, y el incendio llamado «Nilahue Barahona», que afectó a Pumanque, Marchigüe, Pichilemu, La Estrella y Litueche, que consumió un total de 50 mil hectáreas.
El año 2019 ha sido el segundo año más seco registrado en la zona central de Chile. En la ciudad de Valparaíso es el segundo año con menos lluvias desde 1900, siendo solo superado por 1924. El gobierno de Chile decretó zona de emergencia hídrica en las regiones de Coquimbo, Valparaíso y O'Higgins, y en 17 comunas de la región Metropolitana.
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