Medición y análisis de la intercepción de lluvia en un bosque de Encino: aplicación a la microcuenca la barreta

La intercepción de lluvia por el dosel de la vegetación es uno de los factores que intervienen en la humedad del suelo y escurrimiento, debido a que gran parte retorna a la atmosfera en forma de evaporación. En México existen pocos estudios relacionados con bosque de encino y su relación con los procesos hidrológicos, principalmente con las perdidas por intercepción (I). El objetivo del presente trabajo fue estimar la cantidad y distribución de agua de lluvia a través del proceso de intercepción por dosel en encino. El estudio fué realizado en la microcuenca experimental La Barreta. El monitoreo de la precipitación se realizó con un pluviómetro de flujo continuo en el periodo de lluvia 2006 y 2007. El flujo de traslocación se evaluó mediante pluviómetros tipo botella en un área aproximada de 1 ha en ecosistemas con uno (Eupatorium sp.), dos (Eupatorium sp. + Quercus sp.) y tres (Eupatorium sp. + Ptelea trifoliata + Quercus sp.) estratos, y la humedad del suelo se midió con sensores de humedad de la marca Water Mark y TDR. Para simular la intercepción (I) se aplicaron los modelos de Gash et al. (1979, 1995) y, Gash y Valente (1997). Los resultados indicaron que la intercepción promedio en una serie de combinaciones de estratos fue de 16.9% con una desviación estándar de 2.4 mm, la retención de humedad volumétrica en el suelo resulto ser en promedio de 4.61% y 7.24% para los ecosistemas con uno y dos estratos. Los modelos teóricos de intercepción sub- estiman los valores medidos en los diferentes ecosistemas analizados.

Palabras clave: Pérdidas por intercepción, procesos hidrológicos, Ecosistema, humedad del suelo.

Summary

The rainfall interception by the canopy of vegetation is one of the factors involved in soil moisture and runoff, largely because it returns to the atmosphere as evaporation. In Mexico there are few studies related to forest of oak and its relationship to the hydrological processes, mainly to losses by interception (I). The purpose of this study was to estimate the amount and distribution of rainwater through the process of interception by a canopy oak. The study was conducted in the basin La Barreta. The monitoring of rainfall was conducted with a rain gauge continuous flow of rain over the period 2006 and 2007. The direct precipitation (throughfall) was assessed using raingauges type bottle in an area of approximately 1 hectare in ecosystems with one (Eupatorium sp.), Two (Eupatorium sp. + Quercus sp.) and three (Eupatorium sp. + Ptelea trifoliata + Quercus sp.) layers, and soil moisture was measured with sensors humidity of the mark Water Mark and TDR. To simulate the interception (I) were applied models Gash et al. (1979, 1995) and Gash and Valente (1997). The results showed that the average interception in a series of combinations layers was 16.9% with a standard deviation of 2.4 mm, retention of moisture in the soil volume turned out to be an average of 4.61% and 7.24% for ecosystems with one and two strata. The theoretical models interception sub-estimated the measured values of the different ecosystems analyzed.

Keywords: Interception loss, hydrological processes, ecosystems, soil moisture.

1. INTRODUCCIÓN

Las precipitaciones y el patrón de recarga de los acuíferos son decisivos para entender el efecto que una plantación forestal ejerce sobre el recurso hídrico y su manejo. El agua acumulada en el suelo, de donde es extraída por las raíces de los árboles, es un factor determinante del crecimiento forestal y por ende, de su nivel de producción. Los ecosistemas forestales interceptan entre 10 y 35% de la precipitación incidente (Zeng et al. 2005), y el agua disponible es aprovechada por el sistema radicular.

La vegetación tiene gran influencia en el ciclo hidrológico. Los árboles interceptan y almacenan la lluvia que cae sobre ellas para posteriormente ser evaporada hacia la atmósfera. La lluvia interceptada por los árboles es la principal causa de la diferencia en caudales en cuencas (Gash y Morton, 1978), y su evaporación posterior "no es considerada como significativa" en el proceso del ciclo hidrológico (Llorens y Gallart, 2000). En realidad la vegetación juega un papel importante en la evaporación de la precipitación, debido a que su follaje llega a retener una cantidad de lluvia que va del 20 al 50% de la precipitación total (Gerrits, et al. 2006). Además, el agua sobre el dosel de la vegetación es un importante factor ecológico que condiciona los procesos químicos, físicos y biológicos que ocurren sobre las superficies foliares (Bouten, 1992).

Regularmente cuando se modela en hidrología, la intercepción es tomada como un porcentaje fijo de la precipitación; sin embargo la intercepción influye fuertemente en las condiciones de humedad del suelo, la cual es muy importante para la generación de escurrimiento (Roberts y Klingeman, 1970; Savenije, 2004).

En México se han realizado pocos estudios sobre intercepción del agua de lluvia. La mayoría de ellos se ha centrado en vegetación semiárida (Navar y Bryan, 1994; Navar y Darryl, 1998; Navar y Charles, 1999; Cantú y González, 2005; Mastachi, 2007).