“Valoración de los Servicios Hidrológicos en la RBSG”

Dr. Eusebio Jr. Ventura RamosDr. Eusebio Jr. Ventura RamosDivisiDivisióón de Estudios de Posgradon de Estudios de Posgrado

Facultad de IngenierFacultad de IngenierííaaUniversidad AutUniversidad Autóónoma de Quernoma de Queréétarotaro

Centro Tierra Sierra GordaDesarrollo de Productos Ecosistémicos en Áreas Naturales Protegidas

PROYECTO PROYECTO SEMARNATSEMARNAT--20042004--C01C01--240240

VALORACIVALORACIÓÓN DE LOS SERVICIOS AMBIENTALES N DE LOS SERVICIOS AMBIENTALES HIDROLHIDROLÓÓGICOS EN CUENCAS HGICOS EN CUENCAS HÍÍDRICAS DE LA DRICAS DE LA

RESERVA DE LA BIOSFERA SIERRA GORDARESERVA DE LA BIOSFERA SIERRA GORDA

Dr. Eusebio Jr. Ventura, Dr. Enrique GonzDr. Eusebio Jr. Ventura, Dr. Enrique Gonzáález, Dr. lez, Dr. Luis HernLuis Hernáández, Geog. Renndez, Geog. Renéé MendozaMendoza

FOSEMARNAT

SERVICIOS AMBIENTALES

• Los Servicios Ambientales (SA) son todos los beneficios que proporcionan los distintos ecosistemas ya sea en estado prístino o bajo manejo sustentable. Son los servicios que provee la naturaleza, vendidos (oferta) por un usuario de los recursos naturales a otro usuario quien beneficia del servicio (demanda).

LOS SERVICIOS AMBIENTALES HIDROLÓGICOS

• Servicios Ambiéntales Hidrológicos: Cantidad y Calidad de agua, Control de la erosión y sedimentación.

• Habitantes en la parte alta de las cuencas pueden recibir incentivos importantes a través de compensaciones para cuidar la calidad y cantidad de agua que aprovechen los usuarios en la parte baja de las cuencas (FAO, 2002), así como por el control de la erosión y sedimentación.

• La tasa de deforestación (SEMARNAT, 2005):– 401,000 ha/año en los 90´s – 314,000 ha/año en el periodo 2000 - 2004

• Tasa de erosión:– 64.5 ton/ha/año (Vázquez, s/f).

VEGETACION

BOSQUE MESOFILO DE MONTAÑA SELVA BAJA CADUCIFOLIA

BOSQUE TEMPLADO: PINO BOSQUE TEMPLADO: ENCINO

MATORRAL XEROFITO

ZONAS SIN VEGETACION

LAS AREAS NATURALES PROTEGIDAS

• Las Áreas Naturales Protegidas (ANP's) son instrumentos de política ambiental con mayor definición jurídica para la conservación de la biodiversidad y recursos naturales.

• Son porciones terrestres o acuáticas del territorio nacional representativas de los diversos ecosistemas, en donde el ambiente original no ha sido esencialmente alterado y que producen beneficios ecológicos cada vez más reconocidos y valorados

• Las ANP's pueden ser consideradas como áreas de captación conformadas por cuencas hidrográficas.

EL CICLO HIDROLOGICO

Balance Hidrologico• (Chow, 1995):• Q1 = P;• Q2 = I/D + E + C + T + R• Donde los principales procesos y variables que

constituyen el ciclo hidrológico son: Precipitación (P), Infiltración (I), Drenaje (D), Evaporación (E), Transpiración (T), Escurrimiento superficial (R), Intercepción (C), y Almacenamiento (S).

• Por lo tanto, la ecuación de conservación o balance de masa queda como sigue:

• S = (P) – (I/D + E + C + T + R)

 21 QQ

dtdS

−=

METODOLOGIA

PRECIPITACION

ESCURRIMIENTO, EROSION, INFILTRACION

INTERCEPCION

HUMEDAD DEL SUELO

RESULTADOS

Distribución de la precipitación durante el año 2006, sitio El Aserradero, Municipio de Pinal de Amoles, Qro

55.2

33.5

85

18.0

113.2

285.2

111.2

238.2

112.5

131.1

170.9

113.6

0

50

100

150

200

250

300

PREC

IPITACIÓN (m

m)

MES

91

23

14

63

20

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

120 240 360 480 600 720y mayor…

Frecuen

cia

Duración (minutos)

87

18

6

15

1 0 0 02

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100y mayor…

Frecuencia

Lámina Total

Aserradero 06

119

1 0 0 0 0 0 0 0 00

20

40

60

80

100

120

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100y mayor…

Frecuencia

Intensidad Media

Aserradero 06

10 9 9 912

24

32

15

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00

Frecuencia

Hora de Inicio

Aserradero 06

0

5

10

15

20

25

1 16 31 46 61

ESCURRIMIENTO

PARCELA

BOSQUE

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1 16 31 46 61

E R O S I O N

PARCELA

BOSQUE

377.119

40.066

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Parcela de control Dentro de Bosque

E S C U R R I M I E N T O ( m m

 )

E S CU R R I M I E N T O

88.613

0.2690

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Parcela de control Dentro de Bosque

E R O S I O N   ( K

 g / m

 2   )

E R O S I O N

98.378

5.418

0

20

40

60

80

100

Parcela de control Dentro de Bosque

S E D I M E N T O S   ( g

 / l )

C  O N C E N T R A C I O N   D E   S E D I M E N T O S Box-and-Whisker Plot

0 10 20 30 40 50

Intercepcion

3,501

153371

00

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

0‐50 50‐100 100‐250 250‐500 >500

Hectareas

Ton/ha

Pino Monitoreado

1,142

8 46231

2,605

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

0‐50 50‐100 100‐250 250‐500 >500

Hectareas

Ton/ha

Erosión Actual Sin Pino

EROSION EVITADA!!!!

15,221,734.2

1,619,333.4

0

5,000,000

10,000,000

15,000,000

20,000,000

Sin Vegetación de Pino Con vegetación de Pino

m3

Volumen de Escurrimiento

0.00

9,253,333.89

0

5,000,000

10,000,000

15,000,000

20,000,000

Sin Vegetación de Pino Con vegetación de Pino

m3

Volumen de Intercepción

Coordenadas :

426000 y 442000 E 2334000 y 2346000 N

Superficie: 7,361.4 Ha

Coordenadas :

424000 y 446000 E 2340000 y 2356000 N,

Superficie: 11,024.3 Ha

41

28

DEM con drenaje y punto de salida(INEGI, 1:50 000)

16.5%

2.2% 81.3%

40.7%

25.2%

24.6%

9.2%

0.3%

45.6%

41.1%9.2%

27.5%

27.7%

16.9%

9.7%

9.7%5.8%

AGWA-KINEROS Delineación de la microcuenca a partir de un punto de salida

Subdivisión de la microcuenca en unidades de escurrimiento

Intersección de los datos de suelo y uso de suelo

Elección del modelo a correr

Evento de tormenta de:•Periodos de retorno predefinidos•Definido por el usuario

Corrida del Modelo Hidrológico e Importación de Resultados para AGWA

Presentación de los Resultados de la Simulación

Salida KINEROS:• Lamina de escurrimiento• Escurrimiento pico• Infiltración• Producción de sedimentos

Visualización para cada

elemento del modelo

Generación de datos de precipitación

SWAT KINEROS 2

DEM (celdas de 50x50m)

Polígono

Tablas look-up:

Externo a AGWA

PR 20 años L 40 mm D 1.30 h

Escurrimiento (mm)

Infiltración (mm)

Flujo Pico (mm/h)

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

0‐10 10‐20 20‐30 >30SuperficieUnidad

 de Escurrim

iento Ha

mm

EscurrimientoCon Pino

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

0‐10 10‐20 20‐30 >30

SuperficieUnidad

 de Escurrim

iento Ha

mm

EscurrimientoSin Pino

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

0‐10 10‐20 20‐30 >30

SuperficieU

nidad

 de Escurrim

iento Ha

m3/s

Flujo PicoConPino

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

0‐10 10‐20 20‐30 >30SuperficieUnidad

 de Escurrim

iento Ha

m3/s

Flujo PicoSin Pino

Erosión Actual (Ton/ha/año)

Producción de Sedimentos

(Kg/ha)

La Lumbrera

UE ESCURRI-MIENTO

FLUJO PICO

EROSIÓN ACTUAL

PRODUCCIÓN DE

SEDIMETOS∑ PRIORIDAD

24 5 5 4 1 15 II

5 4 4 5 3 16 I

3 3 3 2 4 12 III

21 2 2 1 2 7 V

22 1 1 3 5 10 IV

12 1 1 1 2 5 I

11 2 2 3 1 8 II

2 3 3 5 4 15 III

19 4 4 2 5 15 III

14 5 5 4 3 17 IV

TEMPERATURA y HUMEDAD RELATIVA

0

5

10

15

20

25

30

00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00

TEMPERATU

RA (°C)

HORA

Enero Febrero Marzo Abril Mayo JunioJulio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

0

5

10

15

20

25

30

00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00

TEMPERATU

RA (°C)

H O R A

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio

Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

MESAño 2006

Fuera Dentro Fuera DentroEnero 2.7 1.6 1.1 0.7Febrero 2.4 1.7 1.0 0.7Marzo 2.4 1.8 1.0 0.7Abril 3.6 1.8 1.1 0.9Mayo 2.2 1.3 0.9 0.7Junio 1.6 1.0 0.9 0.7Julio 1.8 0.9 0.6 0.5Agosto 1.6 0.9 0.7 0.5

Septiembre 1.8 0.8 0.6 0.4Octubre 1.8 1.0 0.7 0.4

Noviembre 2.2 1.0 0.8 0.5Diciembre 1.2 1.0 0.6 0.5MEDIA 2.1 1.2 0.8 0.6

Pendiente de calentamiento

Pendiente de enfriamiento

°C/h °C/h

Comparativo de valores de temperatura de los sensores ubicados dentro y fuera del Bosque Templado de Encinos en El Pilón, Mpio

de Jalpan de Serra, Qro.

T E M P E R A T U R A ° C

MESMAXIMA MINIMA RANGO MEDIA

FUERA DENTRO FUERA DENTRO FUERA DENTRO FUERA DENTRO

ENERO 24.2 20.1 5.6 8.3 18.6 11.8 12.1 12.7

FEBRERO 24.8 21.2 7.2 9.2 17.5 14.2 14.1 14.2

MARZO 27.8 24.9 10.8 12.9 17.1 12.0 17.7 17.9

ABRIL 29.9 27.0 9.9 12.7 20.0 14.3 19.0 19.3

MAYO 29.5 26.8 13.8 15.4 15.7 11.4 21.1 20.9

JUNIO 27.7 24.4 13.5 14.9 14.2 9.6 20.4 19.4

JULIO 26.2 23.8 15.1 16.0 11.1 7.8 20.2 19.6

AGOSTO 26.8 23.7 15.1 16.2 11.7 7.4 20.3 19.7

SEPTIEMBRE 27.0 23.3 15.8 16.8 11.2 6.6 20.4 19.7

OCTUBRE 25.6 21.6 13.3 14.6 12.4 7.0 18.1 17.6

NOVIEMBRE 23.7 19.6 9.9 11.5 13.8 8.1 14.7 14.5

DICIEMBRE 17.5 17.4 8.3 9.5 9.2 7.9 11.8 12.7

Servicio Ambiental: Confort, Mitigación del Calentamiento Global?

GRACIAS