CENTRO AGRONÓMICO TROPICAL DE INVESTIGACIÓN Y ENSEÑANZA

EL BOSQUE COMO REGULADOR DEL CICLO HIDROLÓGICO

Francisco Jiménez

FUNCIONES MÁS IMPORTANTES DE LOSLOS BOSQUES EN LOS ECOSISTEMAS

• Formar y proteger el suelo.

• Servir de hábitat de la fauna silvestre.

• Mantenimiento de la biodiversidad.

• Producir alimentos y contribuir a la agricultura.

• Ser fuente de producción maderable y no maderable.

• Regulador del ciclo hidrológico.

ESTRUCTURA DEL BOSQUE TROPICAL HÚMEDO

Aproximadamente 400-500 m3/ha, de biomasa distribuidos en varios estratos horizontales.

Entre 20-25 m2 de superficie vegetal de los cuales 80% son hojas.

Índice y área foliar entre 15 y 20.

Por su estructura y elevado IAF son muy importantes en procesos micrometeorológicos.

ALGUNOS CONCEPTOS HIDROLÓGICOS

• Precipitación incidente: definida como la precipitación que llega a la parte superior de la vegetación.

• Precipitación neta: precipitación que llega al suelo por goteo directo, goteo desde el dosel vegetal y escorrentía por los tallos.

• Intercepción: agua proveniente de la lluvia retenida por la vegetación y por la hojarasca que está sobre el suelo y que luego es evaporada. Hay dos formas de expresarla: intercepción absoluta y relativa.

RESPUESTA HIDROLÓGICA DE UNA CUENCA

Duración e intensidad del evento de lluvia.

La geomorfología de cuenca.

Contenido de humedad del suelo antes de evento lluvia.

Condición y estado de la superficie del suelo.

Condición y estado de la vegetación.

PRINCIPALES EFECTOS Y FUNCIONES HIDROLÓGICAS DE LOS BOSQUES TROPICALES

Interceptan buena parte de la lluvia incidente (10-30%).

Tienen tasas altas de ET (1000-1500 mm año-1).

Tienen altas tasas de infiltración y baja escorrentía superficial (<2% de lluvia).

Protegen suelo contra erosión superficial.

Protegen de deslizamientos superficiales (< 1 m).

MITOS Y REALIDADES SOBRE LAS FUNCIONES HIDROLÓGICAS DE LOS BOSQUES TROPICALES

Cuencas cubiertas por bosques “producen” menos agua que en otros usos.Bosques pueden reducir la intensidad de las inundaciones en una cuenca.

Bosques pueden reducir las inundaciones, sobretodo en eventos aislados.

Bosques mejoran la calidad del agua.

MITOS Y REALIDADES SOBRE LAS FUNCIONES HIDROLÓGICAS DE LOS BOSQUES TROPICALES

Bosques tropicales no protegen contra deslizamientos en masa profundos.

Bosques tropicales en A.C. no tienen efecto sobre lluvia incidente (hay excepciones).

Bosques evitan que se sequen nacientes de agua en verano.

Bosques reducen la sedimentación de embalses.

BOSQUES VERSUS INUNDACIONES

Bosques reducen erosión (salpique, desprendimiento).

Bosques reducen transporte de material y sedimentación de causes.

Bosques estabilizan laderas.

Bosques mitigan caudales pico en cuencas pequeñas (efecto esponja).

Bosques interceptan parte de la lluvia.

BOSQUES VERSUS CALIDAD DELAGUA

Bosques tienen alta capacidad infiltración.

Bosques tienen baja tasa de escorrentía superficial.

Bosques reducen erosión.

Bosques implica uso de la tierra no contaminante del agua.

Bosques de riberas de ríos detienen sedimentos y contaminantes, regulan temperatura del agua.

IMPACTO HIDROLÓGICO DEL MANEJO DE BOSQUES

Depende de:

Cantidad de dosel removido.

Cantidad de sotobosque destruido.

Rapidez de recuperación de sotobosque y suelo expuesto.

Momento en que se realizan las intervenciones.

IMPACTO HIDROLÓGICO DEL MANEJO DE BOSQUES

Depende de:

Lluvia luego de la intervención.

Método y tecnología de aprovechamiento usada.

Diseño, densidad y manejo de caminos y trochas de arrastre.

Manejo de las zonas de ribera de las microcuencas.

INFLUENCIA DE TALA, EXTRACCIÓN Y APERTURA DE CAMINOS EN LOS PROCESOS HIDROLÓGICOS

Disminuye interceptación; aumenta precipitación neta.

Reduce la evapotranspiración.

Aumenta la “producción” de agua.

Se reduce la infiltración y aumenta la escorrentía.

Aumentan los caudales pico.

Se reduce la calidad del agua.

Aumenta vulnerabilidad a inundaciones.

Hidrología (mm) de cuatro coberturas vegetales en la microcuenca del Río Jalapa, Yoro, Honduras (Adaptada de Sosa et al., 2001)

COBERTURA

VARIABLE PINO ROBLE CAFÉ PASTO

Lluvia incidente 970 (100) 970 (100) 970 (100) 970 (100)Intercepción hojarasca 36 (3.7) 16 (1.6) 5 (0.6) 0 (0)Intercepción cobertura 385 (39.7) 325 (33.5) 450 (46.4) 9 (9.7)Escorrentía superficial* 123 (12.7) 139 (14.3) 29 (3.0) 19 (1.9)Evapotranspiración 302 (31.1) 322 (33.2) 327 (33.7) 339 (35.0)Recarga del acuífero 124 (12.8) 168 (17.3) 159 (16.3) 603 (62.1)Recarga del acuífero (m3/ha) 1240 1680 1590 6030

Infiltración* (%) 87.4 85.7 97.1 98.1

Estimadas a partir de una lluvia simulada de 36 mm en 35 minutos.

EFICIENCIA DE INFILTRACIÓN DE TRES USOS DE LA TIERRA

____________________________________Bosque Pasto Suelo desnudo____________________________________68.9 % 24.7% 6.3%____________________________________Fuente Suárez de Castro, 1980

Intercepción de lluvia por cuatro tipos de coberturas vegetales. Año 1999 Cuenca Río Jalapa, Honduras (Pi= 1124 mm, 0-43 mm, mayo-octubre)

Tratamiento Intercepción Intercepción Intercepción Lluviadosel hojarasca total efectiva

Bosque de pino 60.6 b 3.7c 64.3 35.7(Pinus oocarpa)

Roble 55.7 b 1.6 c 57.3 42.7(Quercus peduncularis)

Café+ sombra latifoliada 56.7 b 0.6 a 57.3 42.7(Coffea arabica)

Pasto 9.7 a ---- 9.7 90.3(Hyparrhenia rufa)

Contenido del agua almacenada (en mm) en el suelo en promedio del año, del período seco y de la temporada de lluvias, así como la

relación entre temporada de sequía y de lluvia

Al año Seco Húmedo RelaciónSelva siempre verde 327 224 400 1.8

Cafetales densos 251 111 350 3.2

Café en surco 130 12 180 15.2

Intercepción de lluvia de diferentes sistemas de uso de suelo en laregión del Soconusco, Chiapas (Hagedorn 1996).

Intercepción Bosque Café con Café con Café sin sombrasombra densa sombra escasa

% de la lluvia 26,3 21,2 13,9 11,7

% respecto a 100 80,6 52,9 44,5selva

Intercepción de lluvia por coberturas Forestales Tropicales______________________________________________Luvia incidente Intercepción (%) Lugar

(mm)______________________________________________2720 12 Brasil3900 13 Venezuela1846 16.1 Ghana2500 18 Malasia1576 19 Venezuela2570 19.8 Brasil2381 21.8 Malasia3094 31 I. Mauritius1130 35 Uganda2031 42 Panamá3250 57 Puerto Rico________________________________________________

Hidrología de un bosque en San Eusebio, Mérida, Venezuela (Grimm y Farsbender 1981)

Precipitación incidente

Intercepción

Escorrentía superficial

Evapotranspiración

Recarga del acuífero (percolación)

100% (1576 mm)

19%

1.2%

42.8%

37%

CONCLUSIONES

• Los bosques tropicales húmedos por sus características estructurales y arquitecturales influyen fuertemente en los procesos hidrometeorológicos y micrometeorológicos.

• Los bosques tropicales húmedos interceptan entre el 10 y 50% de la precipitación anual, y por lo tanto reducen la precipitación neta.

• La mayoría de los bosques tropicales no influyen sobre la precipitación incidente.

CONCLUSIONES

• Las diferentes capas de vegetación de los bosques especialmente arbustos, herbáceas y hojarasca amortiguan la energía de la lluvia y protegen de la erosión.

• La estructura de suelos forestales y la ausencia de un uso intensivo condiciona altas capacidades de infiltración, poca escorrentía superficial y poca erosión hídrica.

• En pendientes fuertes (por encima del 50% ) y a poca profundidad(menos de 1 metro), los bosques pueden estabilizar el suelo por efecto de anclaje de raíces.

CONCLUSIONES

• Las cuencas cubiertas por bosques pierden (¨’’producen’’) menos aguas que las poseen otras coberturas.

• Las coberturas boscosas pueden mitigar caudales pico en cuencas pequeñas, pero tienen poco efecto contra inundaciones producidas por lluvias prolongadas y fuertes en cuencas grandes.

• La cuencas cubiertas por bosques se caracterizan por producir aguas de alta calidad.

CONCLUSIONES

• El impacto hidrológico de la tala en un bosque bajo manejo es muy limitado y por periodos cortos.

• El impacto hidrológico de la extracción depende en gran medida del sistema de extracción usado; el sistema tradicional (sin planificación y control) causa graves daños.

• Caminos y pistas de arrastre mal planificadas, ubicadas, construidas y con mantenimiento y drenaje deficientes, son los factores de mayor impacto hidrológico en los bosques.

GRACIAS POR SU ATENCIÓN