Revista Electrónica de la REDLACH. Número 1, Año 2 (2005)

Contenidos Editorial 2 Convocatorias y Noticias 2 Cartas De Opinión

Pago por Servicios Ambientales en manejo de cuencas – el debate continúa (Benjamin Kiersch)

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Lago limpio y bello (Kenneth Rivera) 6 Aspectos Técnicos

Aplicación del procesamiento digital de imágenes landsat para la determinacion del numero de la curva (CN) en la cuenca alta del rio catamayo (Fernando Oñate­ Valdivieso)

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Modelizacion de aforos de pequeños cauces de cuencas serranas (Hector Salgado)

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Ordenamiento territorial de microcuencas en base al riesgo de erosión hídrica superficial a traves de aplicación de S.I.G. (Fernanda Julia Gaspari)

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Aspectos Biofísicos Distribución espacial de Pitangus sp. “pipito” a lo largo de las comunidades ribereñas de la cuenca alta del río Mayo, 2003. (Segundo Vergara Medrano)

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Obtenção do hidrograma unitário representativo de uma bacia hidrográfica tropical. (Antonio Puentes Torres y José Luis Ayuso Muñoz)

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Aspectos Políticos y Sociales El agua y las generaciones futuras (Marco, P.; Navarro, D.; Such, S.; Castellà, F.)

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El manejo de cuenca como una estrategia de sobrevivencia común: reciprocidad y transparencia para una nueva relación entre ciudades industriales y áreas rurales. Caso Tatahuicapan ­ Coatzacoalcos (Luisa Paré y Carlos Robles)

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Aspectos Económicos y Financieros Análisis comparativo de dos casos de pago por servicios ambientales hídricos en Honduras (Mario Ardón Mejía y Manuel Martínez)

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Aspectos Institucionales La gestión integrada a partir de la cuenca hidrográfica (José Luis Sánchez)

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Formato para presentar documentos y artículos

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Autoridades

Enrique Salazar Coordinación Regional de la REDLACH Intendente de Recursos Hídricos del Instituto Nacional de Recursos Naturales de Perú (INRENA) irh­intendente@inrena.gob.pe

Carlos Marx R. Carneiro Secretario Técnico Internacional de la REDLACH Oficial Principal Forestal de la FAO Oficina Regional para la América Latina y el Caribe Carlos.Carneiro@fao.org

Comité Editorial

Alejandro Mañón Alejandro.Manon@undp.org

Benjamín Kiersch Benjamin.Kiersch@fao.org

Simone de Hek Simone.Dehek@fao.org

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Editorial

Es con gran placer que le presentamos este segundo número de la Revista Electrónica de la Red Latinoamericana de Cooperación Técnica en Manejo de Cuencas Hidrográficas. Fue una grata sorpresa ver el gran interés que ha generado el primer número. ¡Durante el primer mes el sitio de la Revista fue abierto 578 veces! Se recibieron mucho elogios y críticas, lo cual nos motiva a continuar adelante con esta iniciativa y crear un foro de intercambio de alto nivel y de fácil acceso para todos los profesionales que trabajan en el tema de manejo de cuencas.

Para poder seguirles brindando este servicio necesitamos de su continuo apoyo. Les invitamos a seguir enviándonos sus propuestas de artículos de alta calidad, así como opiniones y noticias, con el fin de compartirlos con vuestros colegas de la Región.

Para aumentar aún más la calidad de la Revista, estamos estableciendo un panel de arbitraje profesional. Para esto, estamos buscando colegas que deseen servir como mediadores de la Revista REDLACH en los distintos temas que se tratan en ella. En caso que alguno de ustedes quiera ofrecer sus servicios para revisar artículos en uno o varios de los temas de la revista (aspectos técnicos, biofísicos, políticos y sociales, aspectos financieros, institucionales, entre otros) les agradecemos tomar contacto con Alejandro Mañón, correo electrónico: alejandro.manon@undp.org

Entre los comentarios que hemos recibido de nuestros lectores, se menciona en varias oportunidades que el nombre de la Revista es muy extenso y debe ser más conmovedor. Estamos de acuerdo y estaríamos muy complacidos que ustedes nos hagan llegar sus ideas con el fin de darle un nuevo nombre a nuestra Revista. El autor seleccionado tendrá el honor de nombrar la Revista. A los autores de los primeros tres nombres seleccionados regalaríamos una publicación de la FAO en manejo de cuencas, como forma de agradecimiento. Sus sugerencias serán recibidas hasta el día 31 de enero del 2005, y deberán ser remitidas a alejandro.manon@undp.org

Aprovechamos esta oportunidad para desearles un nuevo año 2005 pleno de éxitos tanto en lo personal, como en su desempeño en el manejo de las cuencas en América Latina.

Comité Editorial

Noticias y Convocatorias

Conferencia sobre Agua para Alimentos y para Ecosistema organizado por FAO y Países Bajos, 31.1.­5.2.2005

La FAO y el Gobierno de los Países Bajos están organizando una Conferencia Internacional sobre Agua para Alimentos y para Ecosistemas, del 31 de enero al 5 de febrero de 2005, en La Haya, Países Bajos. La Conferencia ofrecerá una plataforma de alto nivel para cerca de 350 participantes de todo el mundo, incluyendo representaciones ministeriales.

El objetivo principal de la Conferencia WFE es: ayudar a los Gobiernos a identificar prácticas de manejo, lecciones prácticas aprendidas y los ambientes favorables que conducen a un uso sostenible del agua a nivel de cuencas fluviales y la armonización de la producción de alimentos y el manejo del ecosistema a fin de facilitar la ejecución de los compromisos internacionales concordados.

La conferencia incluirá un taller satélite sobre Pagos por Servicios Ambientales en cuencas hidrográficas, co­organizado por la Oficina Regional de la FAO para América Latina y el Caribe.

Contacto: Gerardo van Halsema, FAO, correo­e: Gerardo.vanhalsema@fao.org ; Sitio Web: http://www.fao.org/ag/wfe2005/index_es.htm

III Foro Regional Sobre Pagos por Servicios Ambientales, La Ceiba, Honduras, 22­24 noviembre 2004

La Secretaría de Recursos Naturales y Ambiente, a través de la Dirección General de Gestión Ambiental y el Comité Nacional de Bienes y Servicios Ambientales de Honduras (CONABISAH), recientemente organizo el “III Foro Regional de Pagos por Servicios Ambientales” que se llevo a cabo los dias lunes 22 al miércoles 24 de noviembre del presente año, en Jutiapa, Atlántida.

El objetivo del foro fue contribuir a la armonización de las políticas, estrategias, convenios y tratados internacionales enfocados a los bienes y servicios ambientales, como una vía al desarrollo sostenible en la región centroamericana. Participaron alrededor de 250 expertos de la región.

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La documentación del foro se encuentra disponible en: http://www.serna.gob.hn/ambiente/dga/foro %20PSA.ht ml

Contacto: Cesar Flores, SERNA, Correo­e: psa_dga2004@yahoo.com.mx

UNCCD lanza iniciativa para Red Regional de Agua en América Latina

La Convención de las Naciones Unidas de Lucha contra la Desertificación y la Sequía (UNCCD), por acuerdo de los países Parte de la región decidió desarrollar una propuesta para la creación de una Red Regional del Programa Temático sobre Gestión Integrada de Recursos Hídricos para las zonas áridas, semiáridas y subhúmedas en América Latina y el Caribe (TPN3), con el propósito de contribuir a la lucha contra la degradación de tierras, la mitigación de los efectos de la sequía y la erradicación de la pobreza en ecosistemas áridos, semiáridos y subhúmedos secos, a través del manejo integrado y sostenible de los recursos hídricos en el ámbito nacional, subregional y regional.

El 13­15 diciembre 2004, se reunían representantes de diversos países de la región en Caracas, Venezuela, para discutir sobre la creación de la red especializada en la gestión del agua en zonas de escasez en el marco de la Convención (TPN3), abarcando aspectos relacionados con los beneficios de contar con una iniciativa como esta, sus objetivos, formas de organizarse, rol de los participantes, estrategias, presupuestos, entre otros.

Además, se ha diseñado y distribuido una encuesta dirigida a especialistas y jefes de proyectos el propósito de conocer sus apreciaciones sobre esta iniciativa y aporten ideas sobre tópicos que consideren de interés en incorporar al TPN3. La información que se reúna será de indudable valor para orientar posibles acciones a desarrollar en el futuro.

Más información: http://www.unccd.int/regional/lac/meetings/meetings.ph p#regional

Contacto: Loredana Profeta Oficial de Programas, UNCCD ­ LAC Unit, Correo­e: lprofeta@unccd.int

Taller sobre Gestión Pública y Gestión Participativa de Agua en Arica, Chile

WALIR (Water Law and Indigenous Rights) es un programa internacional interinstitucional basada en investigación­acción, intercambio, capacitación, empoderamiento y defensa legal. Es coordinado por la Universidad de Wageningen y la CEPAL, y es implementada en cooperación con instituciones de contraparte en Bolivia, Chile, Ecuador, Perú, México, Francia, Países Bajos y Estados Unidos. WALIR es un “centro de ideas” para informar críticamente a los debates sobre los derechos indígenas relacionados con la legislación y políticas hídricas, tanto para facilitar las plataformas locales de acción como para influir en los círculos donde se hacen las leyes y políticas. La finalidad es contribuir a un proceso de cambio que estructuralmente reconozca en la legislación nacional los derechos y reglas indígenas y consuetudinarias sobre la gestión del agua. También intenta contribuir concretamente a la implementación de mejores políticas de gestión de agua.

El 5 de diciembre, WALIR y la Dirección General de Aguas de Chile organizaron un taller en Arica, Chile sobre: “La Gestión Pública Administrativa de agua hacia una Gestión Participativa. Derecho local y participación indígena en políticas nacionales de recursos hídricos. Un análisis de la experiencia chilena y propuestas para el Plan Nacional de Aguas del 2005”

Contacto: Ingo Gentes, CEPAL, Correo­e: igentes@eclac.cl, Sitio Web: http://www.eclac.cl/drni/proyectos/walir

Union Europea financia monitoreo hidrométrico en la cuenca trinacional del río Pilcomayo

El Proyecto de Gestión Integrada y Plan Maestro de la Cuenca del río Pilcomayo, que llevan adelante la Comisión Trinacional para el Desarrollo de la Cuenca del Río Pilcomayo (Argentina, Bolivia y Paraguay) y la Unión Europea, acaba de adquirir e instalará equipamiento de monitoreo hidrometrico en 18 estaciones a lo largo de toda la cuenca, por un monto de 170 000 Euros. Además se encuentra en proceso la adquisición del equipamiento de monitoreo de calidad de aguas de la cuenca.

Contacto: Ing Fernando Zárate, Codirector Regional, Proyecto de Gestión Integrada y Plan Maestro de la Cuenca del río Pilcomayo, correo­e: pmpilco@entelnet.bo

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Cursos sobre Manejo de cuencas en el CATIE (Costa Rica)

El Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE) se complace en anunciar :

­ Curso Internacional Manejo de Cuencas Hidrográficas en el Siglo XXI, a realizarse en el CATIE, Turrialba, Costa Rica del 05 al 09 de septiembre del 2005, con el objetivo de actualizar y mejorar el conocimiento de los participantes en manejo de cuencas, así como analizar los principales conceptos, enfoques, estrategias y procesos actuales para el manejo integrado de cuencas hidrográficas.

­ Curso Especialización Gestión de Cuencas Hidrográficas, a realizarse en el CATIE, Turrialba, Costa Rica del 03 al 28 de octubre, 2005 con el objetivo de fortalecer y formar capacidades técnicas en profesionales que trabajan en manejo de cuencas y disciplinas afines, que requieren aplicar conocimientos para gestionar, planificar, ejecutar y evaluar programas, planes y proyectos.

Contacto: Área de Capacitación y Conferencias, CATIE 7170, Turrialba, Costa Rica, Tel: (506) 556­6021, (506) 5582433, Fax: (506) 556­0176, Correo­e: capacitacion@catie.ac.cr, Sitio Web: www.catie.ac.cr

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Cartas de Opinión

PAGO POR SERVICIOS AMBIENTALES EN MANEJO DE CUENCAS – EL DEBATE CONTINUA

Benjamín Kiersch, Consultor, Desarrollo de Tierras y Aguas, FAO, Santiago de Chile

El 22­24 noviembre, en La Ceiba, Honduras, se llevó a cabo el “III. Foro Regional sobre Pago por Servicios Ambientales”. Las diversas exposiciones e intensas discusiones mostraron que el concepto de pago por servicios ambientales (PSA) está agarrando cada vez más momentum como instrumento innovador para el financiamiento de conservación ambiental en la región. A continuación quiero plantear cuatro desafíos sobre la discusión actual de PSA:

i. Enfoque de iniciativas de PSA – El concepto de PSA está definido como un sistema de compensación a los proveedores de un servicio ambiental concreto por parte de los usuarios de este servicio (vea por ejemplo el FAO Discussion Paper 3, “Pago por Servicios Ambientales en Cuencas Hidrográficas”, Roma 2004). Sin embargo, en la realidad, como mostraron las presentaciones durante el foro en Honduras, muchos mecanismos para financiar conservación y manejo ambiental (subsidios, impuestos, compensaciones, créditos de bancos multilaterales etc.) se discuten bajo el concepto de PSA. Efectivamente, muchos proyectos que se llaman PSA no lo son. Eso dificulta la discusión sobre los alcances, potencialidades y limitaciones de sistemas de PSA. Para desarrollar mejor el concepto de PSA, la definición “académica” de PSA mencionada arriba debe ser aplicado por proyectos y programas. Incluir otras formas de financiamiento más allá de una compensación directa entre usuarios y proveedores de servicios ambientales bien concretos, significa diluir y ampliar el concepto hasta un punto donde es inmanejable. Obviamente existen muchas formas de aplicar el concepto de PSA, pero es muy importante de reconocer que el concepto es único. Solamente vamos a avanzar en el tema si hablamos un solo lenguaje. ii. Sustentabilidad financiera de los sistemas PSA – La mayoría de los sistemas de PSA en función en la región se basan en proyectos de asistencia técnica, y típicamente una gran parte del financiamiento del sistema, incluyendo los costos de operación, proviene de fuentes extranjeras. Los fondos recaudados por los usuarios de los servicios en muchos casos alcanzan solamente 20­50 % de las transferencias a los proveedores, sobre todo en los casos PSA locales enfocados en el servicio hídrico. Estos sistemas

claramente no son sustentables después del cierre de proyecto. Un desafío es la identificación de usuarios locales con una suficiente disponibilidad a pagar para sostener el sistema en el caso de servicios hídricos (como empresas hídroeléctricas, embotelladores de agua y bebidas, etc.), o vincular los sistemas de PSA locales con mercados de alcance global (biodiversidad, carbono) que pueden justificar el financiamiento por fuentes extranjeras al largo plazo. iii. Identificación y monitoreo del servicio –este tema sigue siendo un gran desafío en todos los sistemas de PSA, sobre todo los que enfocan en el servicio hídrico. Generalmente, no hay estudios previos para cuantificar los servicios generados por cambios de uso de tierra, ni un monitoreo. ¡Entonces, efectivamente los usuarios de los servicios no saben cuanto servicio les llega y en que calidad! Una notable excepción es el proyecto regional “Enfoques silvopastoriles para el manejo integrado de ecosistemas” que ha elaborado un sistema de índices para medir el valor de 28 sistemas silvopastoriles en proveer servicios de biodiversidad y fijación de carbono a base de consultaciones con expertos. Para la sustentabilidad de sistemas de PSA, necesitamos desarrollar sistemas de cuantificación y monitoreo de servicios ambientales de fácil aplicación y bajo costo. iv. Importancia relativa de los servicios ambientales – los PSA para el servicio hídrico se consideran como tener el mayor potencial comparado a mercados de carbono o biodiversidad. Las principales razones son que en el caso de servicios hídricos se trata de mercados locales donde los costos de transacción son menos, y el agua está percibida como un recurso prioritario por mucha gente. Sin embargo, debido a la disponibilidad de pago limitado a nivel local (punto ii arriba) y la incertidumbre sobre la cuantificación de los servicios (punto iii) este potencial se va a realizar solamente si logramos vincular estos sistemas con fuentes de financiamiento adicionales.

Para avanzar con el desarrollo de PSA como una herramienta financiera para el exityoso manejo de cuencas, es importante trabajar estos temas. Finalmente, y esto es el punto quizás más notable, es importante recordar que el PSA es un instrumento cuya aplicación exitosa depende de algunas condiciones bien concretas, como es la existencia de una amplia demanda por el servicio ambiental, así como una clara identificación del servicio y de los usos de tierra que presentan el mísmo, y un grado mínimo de organización de los actores. Si estas condiciones no se cumplen – y hay muchas situaciones en América Latina donde esto es el caso – hay que pensar en otras alternativas para el financiamiento de la conservación de las cuencas hídrográficas.

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¿LAGO LIMPIO Y BELLO?

Kenneth Rivera Representante Nacional de la Asociación Mundial para el Agua (Global Water Partnership). Miembro de la Plataforma del Agua de Honduras.

Nuestro único Lago natural en el país, que fácilmente podría ser el cuarto polo turístico en Honduras por su belleza, ubicación geográfica e innumerables atractivos naturales, tales como cascadas, cuevas, montañas, flora (802 especies de plantas) y fauna (595 diferentes especies de aves, mamíferos, anfibios, reptiles y peces), está siendo amenazado por la perdida de capacidad de retención de agua en las 12 microcuencas que le abastecen.

La Asociación de Municipios para la Protección del Lago de Yojoa “AMUPROLAGO” está haciendo grandes esfuerzos y acciones para evitar que las aguas del Lago lleguen al nivel crítico de 632 msnm, donde las turbinas de la planta hidroeléctrica Rio Lindo de la ENEE dejarían de funcionar (el nivel actual es de 633,5 msnm.); aunado a lo anterior, la contaminación por los desechos sólidos y líquidos de una población de 43 200 habitantes, donde 31 400 no tienen acceso directo al agua potable y no existe manejo de residuos sólidos y líquidos podría causar graves daños, no solo a los 9 hoteles y 3 refugios turísticos de la zona, sino a la población y los ecosistemas que le rodean.

Conforme al diagnóstico ambiental realizado por AMUPROLAGO, con el apoyo de “The Nature Conservancy”, los 79 kilómetros cuadrados del lago y los 416 km2 de su cuenca, tienen un manejo efectivo crítico para mantener su volumen y prevenir la contaminación; tomando en cuenta que cada segundo que pasa se le extraen 23 m 3 de agua al lago, equivalentes a 1 987 millones de litros cada día, durante todo el año, para producir energía eléctrica, no sorprende la reducción de los niveles del lago.

En lo pertinente a la contaminación, los 55 comedores que alimentan diariamente a 2 614 personas que visitan el Lago, vierten sus aguas servidas al lago sin ningún tipo de tratamiento y existen rotativamente 421 jaulas de peces en dicho cuerpo de agua, (con la consecuente contaminación puntual de las heces de los peces), donde se producen 1,9 millones de libras de pescado por año. Existe también una minera cercana al lago que extrae Cadmio, Zinc y Plomo y para ello utiliza tratamiento de cianuro a cielo abierto.

No todo es negativo; está en proceso de discusión en el Congreso Nacional una Ley para la protección del Lago de Yojoa, el proyecto MARENA ha identificado 109 perfiles de proyectos y asignará 24 millones de

lempiras para la protección del lago en los próximos 5 años y algunos entes de financiamiento han mostrado su interés en cooperar.

Ojalá que estas buenas intenciones no se queden solo en deseos, estudios y planes y que todos los hondureños pongamos nuestro grano de arena para que el lago deje de ser explotado inmisericordemente. Apoyemos a AMUPROLAGO, a las comunidades y demás instancias quienes genuinamente tengan el firme deseo de trabajar para que pronto tengamos un Lago Limpio y Bello y no un inhóspito pantano, nuestros hijos nos lo agradecerán. El destino del Lago está en nuestras manos.

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Aspectos Técnicos

APLICACIÓN DEL PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES LANDSAT PARA LA DETERMINACION DEL NÚMERO DE LA CURVA (CN) EN LA CUENCA ALTA DEL RIO CATAMAYO

Ing. Fernando Oñate­Valdivieso Docente Investigador del Área de Hidrología­UCG­SIG de la Universidad Técnica Particular de Loja Campus San Cayetano, Loja – Ecuador. Mail: fronate@utpl.edu.ec

Resumen

La metodología del número de la curva (CN) del Soil Conservation Service (SCS) de los Estados Unidos, es la más empleada para transformar la precipitación total en precipitación efectiva, constituyéndose en una herramienta de gran valor a la hora de realizar estudios hidrológicos en cuencas hidrográficas, en las que no se cuenta con registros lo suficientemente extensos y confiables. La aplicación de esta metodología requiere del conocimiento del tipo y uso de suelo de la cuenca en estudio, así como de registros de precipitación, generalmente más abundantes, en estaciones cercanas a ella. En el presente estudio se aplica el procesamiento de imágenes LANDSAT a la determinación del CN en cuencas hidrográficas, identificando en primera instancia los diversos tipos de cobertura, las que seguidamente se correlacionan con cada uno de los tipos de suelo; y, del análisis de su interrelación se obtendrá los valores de CN para la zona de estudio.

Palabras clave

Número de la curva; relaciones lluvia escorrentía; LANDSAT, clasificación e interpretación de imágenes de satélite

Introducción

La cuenca alta del Río Catamayo se encuentra ubicada en la provincia de Loja, República del Ecuador. Forma parte de la cuenca binacional Catamayo – Chira, que es la principal fuente de aprovechamiento de agua en la región fronteriza sur occidental entre Ecuador y Perú. En la Cuenca, al no disponer de registros de caudales con la suficiente extensión y densidad espacial, se debe recurrir a su generación en base a relaciones lluvia escorrentía, para obtener la información hidrológica básica, para estudios de aprovechamiento y protección.

El Soil Conservation Service (SCS) de los Estados Unidos, desarrolló un método empírico para el cálculo de la transformación de lluvia­escorrentía, que surgió de la observación del fenómeno hidrológico en distintos tipos de suelo en varios estados y para distintas condiciones de humedad antecedente. La representación gráfica de la profundidad de precipitación (P) y la profundidad de exceso de precipitación o escorrentía directa (Pe), permitió obtener una familia de curvas que fueron estandarizadas en base de definir un número adimensional de curva CN, que varia de 1 hasta 100, según sea el grado del escurrimiento directo. Así un

número de la curva CN = 100, indica que toda la lluvia escurre y un CN = 1, indica que toda la lluvia se infiltra. Los números de curva se aplican para condiciones antecedentes de humedad normales (Condición II); para condiciones secas (Condición I) y para condiciones húmedas (Condición III) se calculan los números de la curva equivalentes. Los valores del número de la curva han sido tabulados en base al tipo de suelo y al uso de la tierra.

En el presente estudio la determinación del número de la curva se realiza en base al procesamiento de imágenes LANDSAT TM que permite obtener los diferentes usos de suelo presentes en el área de estudio, para posteriormente definir los números de la curva en base a la interrelación entre las coberturas obtenidas y los tipos de suelo presentes en el área de estudio.

Materiales y métodos

Se utilizaron dos imágenes LANDSAT TM, correspondientes a febrero y junio de 2002, empleándose una combinación 4,5,3 RGB para discriminar los distintos tipos de vegetación presente en el área, ya que con estas bandas se diferencia con mayor precisión la vegetación, la humedad de la

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misma y el suelo. Para su clasificación se utilizó el modulo de Clasificación No Supervisada de Isodata del programa IMAGINE 8.4 de ERDAS ® obteniéndose 8 categorías finales, con 10 interacciones y 0,95 Convergence Threshold. Las coberturas resultantes fueron identificadas en base a visitas a la zona de estudio realizando el posicionamiento a través del sistema GPS.

La información de tipo de suelo fue tomada de los estudios del Plan Hidráulico de Loja (1992). En base a las características granulométricas y de permeabilidad de cada uno de los tipos de suelo presentes es la zona de estudio se procedió a elaborar un mapa de grupo hidrológico de suelo.

Utilizando el módulo Spatial Analyst de ArcView 3.2ª, se procedió a realizar la intersección de los mapas de grupo hidrológico de suelo y de cobertura en formato Grid, obteniéndose una serie de combinaciones las que permitieron definir valores de CN, según cada caso de interrelación, aplicando las tablas de CN para condición normal publicadas en la Hidrología Aplicada de Ven Te Chow, Maidment y Mays (1994). Obteniéndose finalmente un mapa vectorial de CN para la zona de estudio utilizando ArcView 3.2ª.

Resultados obtenidos

En base a la clasificación isodata de ERDAS IMAGINE, se obtuvieron las 8 clases que se presentan en el gráfico No. 4.

La clasificación hidrológica de suelos se puede observar en el gráfico No. 5 en el que constan los tres grupos hidrológicos de suelo presentes en el área de estudio.

Los valores de CN que se muestran en el gráfico No. 6 se obtuvieron en base a la aplicación de la metodología descrita.

Analisis de resultados

La identificación de los diferentes tipos de cobertura permite observar que la mayor parte de la cuenca en estudio está cubierta de vegetación arbórea y pastos tanto naturales como cultivados, encontrándose en las partes altas de la cuenca vegetación arbustiva densa con buenas condiciones de humedad; las zonas bajas vegetación con menor grado de humedad.

Los tipos de suelo que se presentan en la cuenca en estudio varían de suelos areno limosos de buena permeabilidad hasta suelos con alto contenido de

arcilla, lo que consecuentemente se traduce en una alta impermeabilidad de los últimos.

Los valores de CN varían entre 50 y 90 observándose que la precipitación efectiva (Pe) será menor en las partes altas de la cuenca y los valores mayores de Pe se encuentra concentrados en las partes bajas de la cuenca especialmente por la baja permeabilidad de los suelos que ahí se presentan y por las correspondientes características de la cobertura.

Conclusiones

• La combinación de bandas 453, RGB, permite discriminar de manera muy eficiente los diversos tipos de vegetación facilitando en gran medida la clasificación de imágenes.

• La clasificación Isodata, permite identificar tipos de cobertura sin conocer con detalle la zona de estudio.

• Los valores de CN encontrados fueron tomados para condiciones normales de humedad del suelo (tipo II), por lo que es necesario corregirlos para condiciones de humedad del tipo I y III.

• El procesamiento de imágenes permite determinar valores de CN de forma eficiente y a costos relativamente bajos, permitiendo actualizar los valores según los cambios de uso de suelo que se produzcan, permitiendo afinar la estimación de caudales en base a esta metodología.

• Es necesario realizar una etapa de calibración de los coeficientes en base al análisis de los registros de precipitación en las estaciones vecinas a la cuenca en estudio y los correspondientes hidrogramas registrados en la estación Arenal Puente Boquerón , situada a la salida de la cuenca.

Bibliografia

Bosque Sendra, Joaquín. 2000 Sistemas de información geográfica, Madrid, Rialp Ediciones S.A.

Chow ,Ven Te., Maidment, David y Mays, Larry. 1994: Hidrología Aplicada. Santa Fe de Bogotá, Colombia, editorial Mc Graw­Hill

Chuvieco, Emilio. 2002. Teledetección ambiental. Barcelona, España, Editorial Ariel

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Graficos

GRAFICO No. 1 Ubicación de la zona de estudio

GRAFICO No 2: Imagen LANDSAT TM color natural 3,2,1 RGB

GRAFICO No. 3: Combinación 4, 5,3 RGB

GRAFICO No. 4: Coberturas identificadas

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GRAFICO No. 5: Grupo hidrológico de suelo

GRAFICO No. 6: Mapa de valores de CN

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MODELIZACION DE AFOROS DE PEQUEÑOS CAUCES DE CUENCAS SERRANAS

Héctor A. Salgado Facultad de Agronomía, Universidad de Buenos Aires, Avda. San Martín 4453 (1417) Capital Federal. hsalgado@agro.uba.ar hasalga101@yahoo.com.ar

Resumen

Al encarar estudios o proyectos de manejo de recursos naturales en cuencas hidrográficas es frecuente encontrarse con la escasez o falta de datos de caudales medidos en su red de drenaje. Esto limita o retarda los estudios y proyectos, imposibilita la calibración de modelos hidrológicos y la construcción de obras. Entre los diferentes motivos que pueden originar la falta de estos datos se encuentran el costo de estructuras de aforo, la complejidad de las mediciones y mantenimiento en los mismos. Partiendo de la premisa que la medición del caudal encauzado se realiza en secciones de aforo, que deben definirse y ajustarse cuidadosamente, se presenta un método sencillo, económico y versátil para la modelización de la función “altura hidrométrica – caudal” en pequeños cauces de cuencas hídricas serranas. Se desarrollan el método de calibración del instrumental, el método de aforo, y los algoritmos para determinar la precisión de los resultados. Se expone un ejemplo aplicado a una pequeña cuenca ubicada en la Provincia de Buenos Aires, Argentina (latitud 38°S, longitud 57°W), como contribución a la difusión y adopción de este tipo de medición por parte de los propietarios de campos, lo cual redunda en beneficios propios y del conjunto integrante de la cuenca hidrográfica.

Palabras Clave: Aforo; Balance hídrico; Precisión; Histéresis; Hidrología agrícola

Introducción

El estudio del funcionamiento hidrológico de las pequeñas cuencas requiere la medición y el análisis de los procesos participantes en el ciclo hidrológico de la misma. El flujo de agua encauzado (caudal), medido en su red de drenaje superficial, refleja el comportamiento integral de la misma (Blöschl, 1996). Su representación en función del tiempo (hidrograma) caracteriza el régimen hídrico de la cuenca. Dicha información es muy importante tanto para estudios geográficos, hidrológicos, del medio ambiente, geológicos, como para obras hidráulicas, civiles y de aprovechamiento y manejo agrícola­forestal.

Por lo tanto, su cuantificación constituye un objetivo preferencial para pronosticar y diagnosticar respuestas

físicas, químicas y biológicas de los sistemas agroproductivos. También resulta fundamental para el diseño y la ejecución de obras de control de erosión hídrica, riego y drenaje y administración agroforestal.

Una ayuda importante en el manejo integrado de cuencas hídricas es el uso de modelos hidrológicos, los cuales requieren la medición de Q, ya sea como entrada de datos o como calibración del mismo (Fortín et al., 1994; Merz and Plate, 1997). En general, en cauces naturales o canales artificiales se realiza un análisis unidimensional del escurrimiento, lo cual permite alcanzar resultados cuantitativos y explicaciones cualitativas del proceso, ambos imprescindibles para el conocimiento, aprovechamiento, control y conservación de los recursos hídricos (Pujol et al., 1987).

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El escurrimiento superficial encauzado puede medirse mediante diversos métodos e instrumentos (Hudson, 1997; Bos et al., 1986), los cuales deben adaptarse a las características físicas de la cuenca, de modo de poder abarcar adecuadamente la amplitud de caudales que se puedan llegar a registrar en la misma. No obstante, en muchos casos los métodos no se aplican por razones operativas y/o económicas.

En el presente trabajo se expone un método versátil, de fácil y económica implementación y operación para aforar pequeños cauces en zona serranas, con el objeto de contribuir a estudios y obras agrícolas y forestales. Se determina y analiza la función que vincula la altura hidrométrica con el caudal, y sus condiciones de aplicación. Se analiza la precisión del método y se discute la extensión del mismo para cauces de similar situación fisiográfica.

Materiales y métodos

Los métodos explicados a continuación se ilustran con una aplicación en una cuenca pequeña, correspondiente a un afluente del Arroyo Los Huesos, en la Provincia de Buenos Aires, Argentina (Latitud 38°S, Longitud 57°W aproximadamente). El relieve es ondulado, con afloramientos rocosos, llanuras, lagunas y sierras, con una importante actividad agrícola y ganadera. Los suelos más representativos son los Molisoles, suborden Udoles, gran grupo de Argiudoles y Hapludoles. La cobertura vegetal está integrada predominantemente por cultivos anuales (trigo, soja, maíz, girasol), vegetación herbácea en las laderas de las sierras, montes forestales en los cascos de los establecimientos rurales y pasturas en los campos ganaderos.

La cuenca hidrográfica, que aporta a la sección de aforo, tiene una extensión superficial de aproximadamente 2500 ha, con una altitud que varía entre 300 m en los puntos más elevados de las sierras, hasta 190 m en los alrededores del cauce principal. Las pendientes medias son altas en las laderas serranas (10 %), mientras que presentan valores de hasta 0,2 % en las zonas más llanas. Ante precipitaciones intensas reacciona con rápidas avenidas, originando una amplitud de más de 1 m en la escala hidrométrica.

Determinación de la sección de aforo: S

La sección (S) se determinó mediante el levantamiento topográfico del perfil altimétrico transversal, empleando un nivel de anteojo y miras graduadas al centímetro. Se utilizó un nivel de anteojo automático ERTEL 40x (ERTEL­Werk, Muenchen). Se efectuaron lecturas

altimétricas aproximando el milímetro, de modo de asegurar el centímetro de vacilación en el levantamiento del perfil.

Para la elección del sitio, se tuvieron en cuenta diversas condiciones de riberas, fondo, corrientes y geometría, de modo de satisfacer, en lo posible, las premisas para la consideración unidimensional del caudal. Esto permitió, junto con la admisión de las hipótesis básicas de la hidrodinámica clásica (medio continuo, incompresible, homogéneo, newtoniano), la aplicación del principio de conservación de la masa y su consecuente ecuación de continuidad (Pujol et al., 1987).

De acuerdo al Principio de Continuidad, la modelización del caudal (Q) del agua en un tramo del cauce integra la velocidad del agua (v) y la sección (S) transversal al flujo, de acuerdo a:

Q = ∫∫ v . dS (1)

Expresándola en modo finito:

Q = S . v (2)

donde: S: sección transversal de aforo v: velocidad media del agua

Debido a que tanto la sección como la velocidad son variables medibles, sus magnitudes están influenciadas por sus correspondientes errores accidentales de medición S +/­∆S y v +/­∆v.

Una vez definida la sección de aforo, se instaló allí una escala limnimétrica (hidrométrica), en oportunidad de mínimo tirante de agua, de modo de cubrir toda la gama de niveles hidrométricos posibles.

Para la cuantificación del margen de error en la determinación de la sección se consideró una precisión altimétrica del orden de +/­ 1 cm en el perfil (proveniente del levantamiento topográfico), y un perímetro mojado de 4,5 m. Así, la vacilación en la sección (∆S) resulta:

∆S = +/­ 0,01 m * 4,5 m = +/­ 0,045 m 2

(3)

La sección mínima, que se corresponde con el caudal de base y con el “cero” de la lectura de la escala, resulta 0,75525 m 2 . El error relativo en la sección

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(∆S/S) disminuye al aumentar el tirante, de acuerdo a la función mostrada en el Gráfico 1.

Gráfico 1: Error relativo en la sección de aforo en función de la altura hidrométrica.

Medición de velocidad (v)

La medición de velocidad se efectuó con un molinete mecánico OTT (Filotecnica, Milano, 1948), de tipo hélice (Hudson, 1997).

Para calibrar el molinete se realizó un ensayo en el Canal de Experiencias del Laboratorio de Hidráulica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires, consistente en una serie de mediciones de velocidad de flujo (v) y lecturas de revoluciones de la hélice por minuto (rpm). Se ajustó por mínimos cuadrados la función lineal v = f (rpm) siguiente:

Gráfico2 : Función de calibración del molinete.

v (m/s) = 0,14 + 0,0014 * rpm (4)

El ajuste de la función expone un coeficiente de determinación r 2 = 0,97.

Considerando un error del 10 %, todas las medidas quedan incluidas en la función hallada. O sea, puede estimarse aceptable el error relativo en la medición de la velocidad con el molinete en el orden del 10 %:

∆v / v = 10 % (5)

Dado que la velocidad es variable (Hudson, 1997), tanto en el sentido horizontal, como en el vertical, se dividió toda la sección de aforo en franjas, en cada una de las cuales se midió la velocidad integral a lo largo del tirante (Gráfico 3)

Gráfico 3: Sección transversal de aforo.

El flujo que atraviesa una franja dada resulta igual al producto de la velocidad integral a lo largo del tirante de dicha franja (vi ) por la correspondiente sección transversal (si ):

qi = si * vi (6)

Cálculo del caudal (Q)

En el cálculo del caudal total (Q) se integran los caudales calculados para todas las franjas de la sección transversal (qi), de modo que:

Q = ∑ qi (7)

donde qi : caudal para la franja “i”

Resultados

Se registraron simultáneamente las lecturas en la escala (h) y las mediciones de caudal (Q), obtenidas mediante el método descripto anteriormente. Los pares de valores (h, Q) se agruparon de acuerdo a las condiciones de flujo en las cuales fueron registrados.

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Se reconocen 2 situaciones: flujo normal (uniforme) y decreciente (bajante). La segunda condición corresponde a mediciones realizadas inmediatamente a continuación de precipitaciones importantes, una vez que se pudo acceder al sitio. Con las dos series de valores se confeccionó el gráfico (Fig. 4). Ajustando una función cuadrática por mínimos cuadrados, se obtuvo:

Gráfico 4 : Curva « altura­caudal » ajustada

Para flujo uniforme:

Q (l/s) = 1212,3 h 2 (m) + 349,58 h (m) ­ 2,5075 (8)

Para flujo decreciente:

Q (l/s) = 237,9 h 2 (m) + 152,36 h (m) + 122,84 (9)

La coexistencia de las distintas curvas se explica por el fenómeno de histéresis, consistente en la variabilidad de la relación altura­caudal debido a variaciones de la pendiente de la superficie del agua en virtud de las cuales, para un mismo nivel de agua, el caudal es diferente cuando el nivel crece y cuando decrece (UNESCO, 2004).

En general, la efectividad de la curva de calibración se pude determinar por el grado de dispersión de los puntos respecto a la línea media (Linsley et al., 1977). Una medida de la dispersión es el coeficiente de determinación (r 2 ), que para ambos casos resultó del orden de 0,98, lo cual indica una alta correlación entre ambas variables.

Una aproximación a la precisión del método puede hacerse con la estimación del error relativo en el caudal (∆Q/Q). A partir de la Ec.(2), aplicando logaritmos y derivando:

δQ/Q = δS/S + δv/v

Expresando en forma finita:

∆Q/Q = +/­ ∆S/S +/­ ∆v/v (10)

Considerando el caso más desfavorable, en el cual se sumen (con igual signo) los errores correspondientes a la sección y a la velocidad, y siendo ∆S/S una función decreciente al aumentar la altura hidrométrica (h), y ∆v/v independiente de h, el error en el caudal ∆Q/Q resulta una función también decreciente y fluctúa en un rango desde 16 a 11 % aproximadamente (Gráfico 5):

Gráfico 5 : Error relativo en la estimación del caudal Q.

Discusion

Dado que los registros se realizan por observaciones visuales “in situ”, y el sitio resulta casi inaccesible durante precipitaciones intensas (anegamiento,..etc.), en general no se cuenta con datos en situación de “creciente”.

El método descripto permite el cálculo del caudal en una determinada sección de aforo de un arroyo, a partir de la simple lectura en una escala instalada en ella. Además, una estimación del error accidental en su magnitud.

Como ejemplo, se presentan dos casos, el primero con flujo uniforme y el segundo con flujo bajante, con errores en el rango de 11 a 15 %:

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Caso 1: h = 20 cm de Fig.4 para h = 0,2 m Q = 110 l/s de Fig.5 para h = 20 cm ∆Q/Q = 13 % por lo tanto ∆Q = Q * 0,13 = 14,3 l/s

Caso 2: h = 80 cm De Fig.4 para h = 0,8 m Q = 400 l/s De Fig.5 para h = 80 cm ∆Q/Q = 11,5 % por lo tanto ∆Q = 400 * 0,115 l/s = 46 l/s

La aplicación de este método ha mostrado su utilidad en estimación de Q en pequeñas cuencas serranas de la Provincia de Buenos Aires, para estudios de disponibilidad del recurso superficial con fines agrícolas, en los cuales el error resulta aceptable.

El Q también puede ser utilizado como dato de calibración en los modelos “precipitación / escorrentía”, facilitando la simulación (pronóstico) de los procesos hidrológicos y la reacción de la cuenca ante diversos eventos meteorológicos.

Agradecimientos

Se desea expresar un sincero agradecimiento al Profesor Ing. Federico Mayer por sus importantes sugerencias técnicas y al Sr. Marcelo Schwab, Técnico de la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires, por su participación activa y entusiasta en las mediciones de campañas, y sin cuya ayuda este trabajo no podría haberse concluido con éxito.

Bibliografía

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UNESCO, 2004. Glosario de términos hidrológicos. Disponible en internet en: http://webworld.unesco.org/water/ihp/db/ (2/01/04).

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ORDENAMIENTO TERRITORIAL DE MICROCUENCAS EN BASE AL RIESGO DE EROSIÓN HÍDRICA SUPERFICIAL A TRAVES DE LA APLICACIÓN DE SIG.

Fernanda Julia Gaspari. Curso de Manejo de Cuencas Hidrográficas. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Universidad Nacional de La Plata. Calle 60 y 118 ­ La Plata (1900) Argentina. Tel: 0054 221 23 6616 Fax: 0054 221 25 2346. E­mail: pachri@ciudad.com.ar ­ fgaspari@agro.unlp.edu.ar .

Resumen

El problema torrencial en el estudio de la cuenca del arroyo rivera, tornquist, provincia de buenos aires, argentina, es evaluado críticamente para fomentar un proyecto de manejo integral como base para la elaboración de pautas de ordenamiento del territorio. El estudio del mismo permitió identificar factores de riesgo ambiental actual y potencial, y en particular, el impacto de la erosión hídrica en la cuenca, mediante la aplicación de la tecnología de sistema de información geográfica (SIG). El objetivo general del trabajo es la generación de un diagnóstico a partir de la capacidad de análisis cuantitativo y cualitativo de la información georreferenciada (en formato tabular, vectorial y raster) y por la aplicación de la metodología de pérdida de suelo superficial por erosión hídrica. El estudio de los antecedentes relacionados con las condiciones de uso y manejo de las tierras arables y de pastoreo, el empleo de la maquinaria agropecuaria, las formas de manejo agropecuario y el diagnóstico de los aspectos físicos (hidrografía, geología, geomorfología, relieve, suelos, climatología y vegetación actual y uso del suelo) y productivos actuales permitió describir el proceso de erosión hídrica y establecer una clasificación, jerarquizada a nivel de microcuencas, del riesgo ambiental y productivo. También se han planificado las obras hidráulicas y forestales que deben realizarse, así como enunciado las recomendaciones a productores en lo referente al manejo de la vegetación y medidas tendientes a compatibilizar las actividades productivas agropecuarias con la conservación y preservación de los recursos ambientales. El resultado del trabajo contribuyó sobre la planificación y ordenamiento del espacio con relación a las condiciones ambientales y a los usos actuales y futuros de la cuenca, para generar un proceso de orientación a los pobladores hacia prácticas conservacionistas y sustentables adecuadas en los sitios más vulnerables.

Palabras clave: cuenca; SIG.; diagnóstico; pérdida de suelo; erosión hídrica superficial.

Introducción

Las cuencas hidrográficas son unidades físicas que sirven como marco práctico y objetivo para la planificación y gestión del desarrollo sostenible. Bajo

esta concepción la cuenca hidrográfica representa un espacio físico, tangible que permite la concurrencia de los distintos factores físicos, intereses humanos y actividades económicas, constituyendo un instrumento valioso del estado y la sociedad para administrar su

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actividad, conciliar intereses, conservar la biodiversidad y permitir un uso sostenido de los recursos naturales.

El área en estudio está situada en la Estancia Santo Tomás de La Sierra, en el Partido de Tornquist, en el sudeste de la Provincia de Buenos Aires, Argentina. Se extiende sobre el flanco oriental de la Sierra de la Ventana. Geográficamente se sitúa entre los paralelos de 38º 12’ 20’’ y 38º 17’ 00’’ latitud Sur y los meridianos de 61º 48’ 00’’ y 61º 53’ 30’’ longitud Oeste.

La naciente de la cuenca se desarrolla sobre terreno rocoso, con pendientes que varían entre el 8 y 30 %, y la vegetación que la caracteriza es pastizal natural. Luego, en su parte media se extiende sobre terreno tipo loes con pendientes entre el 1 y 3 %, donde se desarrollan pasturas con y sin prácticas de manejo.

La principal actividad de la región es la ganadería de cría, manejada con rotaciones. También se observan cultivos agrícolas, como por ejemplo de trigo, maíz y girasol.

Los rasgos de erosión visibles con mayor frecuencia son: surcos, regüeros, cárcavas y erosión laminar.

Objetivo

El objetivo general del trabajo es la generación de un diagnóstico a partir de la capacidad de análisis cuantitativo y cualitativo de la información georreferenciada (en formato tabular, vectorial y raster) y por la aplicación de la metodología de pérdida de suelo superficial por erosión hídrica.

Metodologia adoptada.

La metodología adoptada consiste en concentrar el esfuerzo de investigación y desarrollo en la cuenca del Arroyo Rivera, tomando en cuenta sus características físicas, ambientales y socioeconómicas.

Para alcanzar y cumplimentar con el objetivo de estudio propuesto, el procedimiento consistió en detectar y estudiar los factores limitantes a la producción, caracterizando el ambiente, identificando las limitantes de carácter físico (geomorfológicas, geológicas, hidrológicas, meteorológicas, biológicas) y las vinculadas al uso del suelo.

La investigación se basó en el procesamiento y compatibilización de información disponible georreferenciada, en trabajo de campo y en

observaciones sistemáticas de recurrencia y duración adecuadas a las exigencias de cada una de las variables involucradas.

Este estudio se complementó con el procesamiento de la base de datos de un Sistema de Información Geográfica (SIG), la determinación cualitativa de grandes unidades ambientales y el análisis de multivariancia de las asociaciones más significativas de diverso carácter. El SIG proporcionó a la metodología, una herramienta de trabajo para el proceso y representación de la información y para el enlace con el modelo hidrológico USLE (Universal Soil Loss Equation) y MUSLE (Modified Universal Soil Loss Equation) para la obtención de datos cuantitativos de pérdida de suelo superficial por erosión hídrica en la cuenca.

En primera instancia se realizó una recopilación y evaluación de toda la información antecedente relacionada con la cuenca problema y su región de influencia. Para ello se determinaron unidades hidrológicas en cuanto a pérdidas de suelo; se confeccionaron mapas para la ordenación territorial y de uso del suelo mediante el SIG; y se estimó la emisión de sedimentos a la salida de la cuenca. El SIG permitió contar con una fuente dinámica de inferencia de causas y efectos de modificaciones reales o simuladas en el marco regional, utilizando datos de diferente origen y configuración.

Descripción del trabajo de campo.

Basados en la cartografía existente, se dividió la cuenca del Aº Rivera en Unidades de Manejo y Gestión (U.M.G.), para las cuales se facilitaría la aplicación de Modelos Integrado de Protección y Producción (M.I.P.P.). Dichas unidades son evaluadas por un relevamiento a campo de diferentes aspectos temáticos, como por ejemplo: vegetación, fauna, drenaje, suelo, geología, relieve, exposición, clima y aspectos socioeconómicos.

También se realizó un análisis de las características morfológicas y funcionales de cada U.M.G. a través de la determinación de: superficie (km 2 ­ has), desnivel de la U.M.G. (m), longitud del curso de agua dentro de la misma (m), pendiente ( %) y número hidrológico (CN), cuyos datos se utilizaron para la aplicación del Modelo Hidrológico HYMO (10).

Todos estos datos georreferenciados son la base para la confección en gabinete de mapas temáticos primarios, que por un procedimiento de superposición de los mismos permiten realizar mapas secundarios y

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confeccionar un mapa final con clases de erosión hídrica potencial.

Descripción ambiental regional.

El clima de sierras australes, en el área en estudio, se caracteriza por un verano corto, seco y caluroso, seguido por un otoño lluvioso y templado. El invierno es muy seco y frío, registrándose nieblas al comienzo y escasas precipitaciones al final, mientras que la primavera es lluviosa y se caracteriza por fuertes vientos y heladas tardías. Los factores que más influyen en las características del clima son: la altura sobre el nivel del mar, la fisiografía, el grado y orientación de las pendientes. Para realizar el estudio climático se recurrió a los datos aportados por: las estaciones de Sierra de la Ventana, a unos 15 km. de la cuenca, y del Parque Provincial Ernesto Tornquist, Provincia de Buenos Aires.

Régimen Térmico: La temperatura es de 12,9 ºC. El mes mas caluroso es enero (temperatura media de 21 ºC) y el mes mas frío es julio (temperatura media de 5,7 ºC). La amplitud térmica anual es de 15,3 ºC.

Régimen de Heladas: Tienen lugar en abril y noviembre. Las más frecuentes ocurren en julio, junio y agosto que son los meses más fríos y de noches más despejadas. Las más peligrosas son las tardías ya que afectan a cultivos, como el trigo, en plena época de floración.

Humedad relativa: La humedad relativa media anual es de 70 %. El mes de menor humedad corresponde a diciembre y el de mayor humedad es junio con 78 %.

Régimen pluviométrico: La precipitación media anual para la zona es de 615 mm, siendo la precipitación máxima media anual de 1056 mm y la mínima media anual de 396 mm. La cantidad media de días de lluvia que cae durante el año es de 80 (considerando precipitaciones mayores a 0,5 mm). El año pluviométrico registra dos periodos lluviosos bien marcados: uno entre febrero y abril y otro entre octubre y diciembre, presentando generalmente el mes de septiembre bastante lluvioso. Es decir, las estaciones más lluviosas son otoño y primavera, registrándose un mínimo en invierno. De lo antes afirmado se deduce que el mayor riesgo de erosión hídrica ocurre entre dichas estaciones. El estudio detallado de los datos obtenidos de las estaciones denota las existencias de sitios de grandes precipitaciones, alternados de ciclos de sequía. Estos ciclos abarcan un período de dos años. La transición de un sitio seco a uno húmedo es brusca, en cambio el pasaje inverso es paulatino.

Nevadas: Las primeras comienzan a fines de mayo, y las últimas llegan a fines de septiembre. La nieve perdura escasos días. La frecuencia de nevadas no es anual, habiendo períodos de hasta cinco años sin nevada alguna.

Vientos: El viento de mayor predominancia es del cuadrante oeste, viento en general seco y frío que sopla en cualquier estación del año. En orden de importancia le siguen los provenientes del sudoeste, norte y noroeste. El primero se siente en los meses de invierno, el segundo a fines de primavera y verano (cálido y húmedo) y el tercero mayormente en invierno atenuando el rigor invernal por ser seco y caluroso. El viento sudeste, portador de serios temporales, se manifiesta muy esporádicamente al igual que el del sur.

Balance Hídrico: Normalmente no existe deficiencia pluvial. La escasez invernal se compensa por la baja evaporación y el reducido consumo de agua por parte de los cultivos. En invierno, así como en septiembre y octubre, el exceso hídrico es grande (a causa de las altas precipitaciones) y el agua debe perderse forzosamente por escurrimiento superficial, causando en condiciones topográficas especiales, la consiguiente erosión hídrica.

En base a los resultados de las observaciones a campo, de consulta bibliográfica, fotografías aéreas, imagen satelital, cartografía de la región y de la descripción regional, se elabora una base de datos digital, a la cual por medio de una procesamiento con técnica del SIG permitió la confección de un modelo cartográfico (mapas temáticos a escala 1:10.000). La secuencia de realización de estos mapas fue:

1. Básicos de primer orden: Drenaje y UMG (ver figura 1) (Fuente: Instituto Geográfico Militar,1970), Topográfico (ver figura 2) y Pendiente, Cobertura vegetal (ver figura 3) (Fuente: Fotografías Aéreas,1995; Frangi y Bottino, 1995), Geológico (ver figura 4)( Fuente: Dymas, 1974; Fidalgo et al, 1975; Harrington, 1946; Harrigton, 1947), Edafológico (ver figura 5)( Fuente: INTA­Castelar, 1989).

2. Segundo orden: Grupo hidrológico (infiltración) y Número Curva (Fuente: Dymas, 1974; Mintegui Aguirre y López Unzú,1990).

3. Tercer orden: Diagnóstico de Degradación Ambiental por Erosión Hídrica (ver figura 6).

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En el diagnóstico físico se utilizó tecnología de posicionamiento global satelitario (GPS), digitalización de cartografía mediante Autocad 14, procesamiento digital de fotografía aérea color escala 1:10 000 y el Sistema de Información Geográfica IDRISI 32.

El modelo cartográfico se generó a partir de cartografía base de primer orden y su procedimiento se inicio con la digitalización de las curvas de nivel (equidistancia 25 m) del mapa topográfico y su posterior rasterización y procesamiento digital se llego al DTM (modelo digital del terreno). A partir del DTM se obtuvo el mapa de exposición de laderas y el rango de pendientes. Mediante la superposición de mapas edafológico (suelos) y vegetación se obtuvo el mapa de grupos o aptitud hidrológica, y junto con la geología se generó el mapa de número de curva. Finalmente con el cruce de este último con el mapa de rango de pendiente arribamos al mapa de erosión potencial de la cuenca o de Degradación Ambiental por Erosión Hídrica, resultado del SIG.

La digitalización de las curvas de nivel representadas en la carta topográfica del Instituto Geográfico Militar bajo el nombre de Sierra de la Ventana (Hoja 3963­6­1 con una equidistancia igual a 25 m y una escala de 1:50 000), se obtuvo a partir del mapa topográfico. A partir del mismo se confeccionó un Modelo Digital del Terreno en tres dimensiones (DTM).

La vegetación de la zona de estudio esta comprendida en la Provincia fitogeográfica Pampeana, Distrito Pampeano Austral, ocupando el Sur de la Provincia de Buenos Aires desde las sierras hasta la ciudad de Bahía Blanca. La vegetación característica de la zona está compuesta por flechillas, paja vizcacheras, chilca, carda, paja colorada, olivillo y manca caballo. Actualmente la estepa graminosa se encuentra parcialmente erradicada debido la acción del hombre y a plantas que la han ido eliminando por competencia. En la cuenca se encuentran árboles autóctonos como chañares y molles.

Como puede apreciarse en el mapa, existen distintos tipos de vegetación siendo el pastizal de altura el predominante, debido a que abarca una gran extensión de la cuenca. Dichos tipos fueron determinados sobre la base de la imagen satelital y con una posterior corroboración a campo, en donde se determino con exactitud el tipo de vegetación y manejo de la zona. La misma se clasifico según:

• Forestación: se observaron dos montes sobre las márgenes del arroyo.

• Cultivo tradicional: se distingue por la ausencia de medidas conservacionistas.

• Cultivo con camellones: identificado a partir de fajas de vegetación siguiendo curvas de nivel.

• Pasto + roca: conformada por vegetación natural al pie de la montaña de tipo graminosa. Cabe destacar que hay un alto porcentaje de pastizal.

• Roca + pasto (pastizal de altura): se observa éste tipo de vegetación en las partes altas de la cuenca. La vegetación que crece en éstas zonas es natural y en lugares donde la pendiente lo permite, se aprovecha para pastoreo de ganado. Cabe destacar que hay un alto porcentaje de roca en superficie.

El paisaje corresponde a dos regiones, la cuenca alta con pendientes adyacentes a las Sierras de Ventania fundamentalmente en su flanco norte, se presentan superficies onduladas e inclinaciones de hasta el 3 %, y generalmente en las lomas se registran afloramiento de toscas, y la cuenca baja con un paisaje donde las rocas intensamente plegadas del Sistema de Ventania producen empinadas cuestas y dislopes que en general, dan una fisonomía escarpada.

El mapa de cobertura vegetal se realizó en dos etapas: a partir de imágenes satelitales se delimitaron los tipos de vegetación existentes, los cuales fueron corroborados a campo.

El mapa geológico es la digitalización de los distintos grupos litológicos de la carta geológica de Sierra de la Ventana, Provincia de Buenos Aires, cuya escala era 1:100 000. Los grupos predominantes son:

Grupo de La Lola: Está formado por unos 400 metros de areniscas micáceas esquistosas entre las que se intercalan bancos de filitas y pizarras. Las areniscas que pasan a finos conglomerados son de colores variados como por ejemplo pardo amarillento, gris claro, verdoso amarillento, etc., mostrándose en las partes altas del grupo algunas camadas de tonalidades rojizas. Las pizarras por el contrario son de colores grises blanquecinos hasta negruzcos y las filitas que aparecen en la base del conjunto son rojizas o verdes.

Serie Sauce Grande: Consiste en una sucesión de gruesos conglomerados entre ríos que se intercalan areniscas mas o menos silicificadas, esquistos cuarciticos y arcillosos en bancos y lentes de importancia desigual, cuyo espesos total puede estimarse en unos 800 a 900 m.

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Pleistoceno: Está constituida por sedimentos cuartarios, perteneciente a la formación pampeana y post pampeana. Se ha distinguido un grupo de sedimentos arenosos arcillosos en parte de carácter loesoide, que representa cronológicamente a todo el pampeano y a la parte inferior de post pampeano. También se ha distinguido un grupo de sedimentos arcillosos localizados a los curso de aguas actuales.

El mapa de suelos (edafológico) se obtuvo de la digitalización de la Carta de Suelos de la Provincia de Buenos Aires a una escala 1:500 000, donde corresponde las unidades cartográficas que se detallan a continuación:

Suelo unidad cartográfica “1 a” Hapludol lítico, que corresponde a una asociación de hapludol lítico, franco fino que ocupa principalmente las pendientes; las partes altas están constituidas por roca aflorante desprovista de suelo, siendo esta la que predomina en la unidad. Suelos menores: cuando la cobertura eólica alcanza espesores suficientemente se encuentran hapludoles típicos, someros.

Suelo unidad cartográfica “2 c” Argiudol típico + Hapludol petrocálcico, cuyos suelos son generados por una asociación de argiudol típico, franco fino, inclinado, con argiudol típico someros e inclinados, y Hapludol petrocálcico. El primero ocupa las pendientes donde el espesor sedimentario es mayor que en las lomas. La tosca se halla a mas de un metro de profundidad; el perfil esta bien desarrollado y el horizonte a es susceptible a ser removido por erosión hídrica. El argiudol típico se desarrolla en pendientes altas, el perfil esta interrumpido por un plancha de tosca a una profundidad entre 50 y 100 cm. El hapludol petrocálcico se ubica en las partes mas elevadas, en donde la tosca es casi superficial.

Cálculo de Ecuación Universal de Pérdidas de Suelo (USLE) y Ecuación Universal de Pérdidas de Suelo Modificada (MUSLE)

Para la estimación de caudales sólidos se utilizó la ecuación simplificada de W. H. Wischmeier y D. D. Smith (1965) (14, 15, 16), cuya expresión es: A = R x K x (L x S) x C x P, donde A: Pérdidas de suelo (Mg / ha . año); R: Índice de erosión pluvial (J . cm / m 2 . h); K: Erosionabilidad del suelo (Mg . m 2 h / ha . J . cm); L: Longitud de pendiente; S: Pendiente; C: Ordenación de cultivos; P: Prácticas de cultivo (Mintegui Aguirre y López Unzú, 1990).

Para la aplicación a pequeñas cuencas hidrográficas se utiliza la expresión de la ecuación M.U.S.L.E. (Modified Universal Soil Loss Equation) es la siguiente: Y = 11,8 x ( Q x q ) 0,56 x K x L x S x C x P, donde los parámetros K, L, S, C y P son los mismos que los utilizados en los cálculos de USLE e Y: Sedimentos emitidos por una tormenta aislada (Mg) (Q: Volumen de escorrentía (m 3 ) y q: Caudal instantáneo máximo (m 3 /seg) provienen de la aplicación del Modelo Hidrológico HYMO 10, para estimación de caudales líquidos con datos pluviométricos de la zona en cuestión (Bonorino, 1988; Mintegui Aguirre y López Unzú,1990).

Resultados y discusión

Según Vich, J.M. et al (1989) y Mintegui Aguirre, J.A. y F.López Unzú (1990), la tolerancia en las pérdidas de suelos para situaciones de cultivos en sitios fértiles y profundos se estima en 0,5 mm del perfil edáfico superior por año.

En la determinación de la USLE y MUSLE para cada UMG se obtuvieron los siguientes resultados:

U.M.G. Area (km 2 )

Desnivel (mts)

K L x S C P A

Mg/ha.año

Erosión hídrica

( FAO)

Y

(Mg)

Y

(mm) 1 3.42 160 0.36 1.06 0.11 0.9 11.37 Moderada 337.59 0.082 2 1.68 270 0.35 1.16 0.11 0.9 12.49 Moderada 238.60 0.118 3 0.95 105 0.34 0.21 0.11 0.9 2.24 Ligera 22.02 0.019 4 2.23 225 0.36 1.06 0.12 0.9 12.35 Moderada 415.93 0.155 5 1.38 80 0.36 0.20 0.13 0.9 2.59 Ligera 42.37 0.026 6 5.40 530 0.35 7.28 0.17 0.9 120.27 Alta 12585.45 1.941 7 5.90 70 0.33 0.84 0.20 0.9 16.28 Moderada 1762.58 0.249 8 4.09 440 0.34 5.12 0.18 0.8 79.65 Alta 7174.44 1.462 9 6.44 430 0.36 6.38 0.18 0.8 99.30 Alta 11472.11 1.484 10 7.57 43 0.36 0.38 0.25 0.8 8.21 Ligera 892.57 0.098 11 3.67 45 0.36 0.25 0.22 0.6 3.63 Ligera 280.83 0.064 12 4.38 375 0.35 3.55 0.20 0.6 45.96 Moderada 3966.04 0.755 13 3.05 100 0.35 0.53 0.20 0.6 6.83 Ligera 475.99 0.130 14 4.10 45 0.36 0.30 0.25 0.6 4.82 Ligera 406.50 0.083

El valor de R es común para toda la cuenca (R = 300 J . cm / m 2 . h).

Del cálculo de la USLE se observa que las UMG 6, 8 y 9 superan el rango de pérdida de suelo superficial moderada establecido en la Clasificación Provisional para la Evaluación de la Degradación de los Suelos, confeccionada por FAO­PNUMA­UNESCO y mencionar a priori, que el grado de erosión hídrica es significativo en la cuenca en estudio.

La correcta aplicación de la USLE requiere de un control y seguimiento temporal de los diferentes parámetros que implica. Dado que los resultados fueron para un momento puntual, los valores no se toman en forma definitiva como indicadores de erosión hídrica.

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Conclusiones.

La aplicación de la metodología para identificar y cuantificar la erosión hídrica potencial en cuencas hidrográficas por medio de la USLE y su interacción con un SIG resulta adecuada para el objetivo propuesto en este trabajo. Las herramientas disponibles actualmente (cartas topográficas y catastrales, Sistema de Información Geográfica, Imágenes satelitales, Fotografías aéreas, Procesadores de información) contribuyeron a la precisión del diagnóstico con esta metodología.

Las medidas de rehabilitación y ordenación en los puntos críticos de la cuenca estarían dirigidas a objetivos concretos, como la restauración de terrenos agrícolas degradados, la protección del núcleo urbano y de las zonas de recreación y vías de comunicación. A tal fin, se propone la recuperación económica ­ social de las regiones alcanzadas por fenómenos torrenciales y desarrollar las medidas necesarias, en una etapa mediata a la ejecución de un proyecto de ordenamiento territorial, que permitan ordenar la cuenca y evitar el aterramiento de embalses y campos agrícolas. Para dar solución a estos problemas se recomienda adoptar medidas biológicas, como por ejemplo, conservar los ecosistemas, recuperar la cubierta vegetal, aprovechar racionalmente la tierra, realizar repoblación forestal y prácticas adecuadas de cultivo.

La República Argentina, sometida en una gran parte de su territorio, a un intenso proceso erosivo, con especial significación de los fenómenos torrenciales, debería prestarle especial atención, pues ello ayudará a despertar una conciencia nacional de defensa del recurso, mediante el manejo integral de las cuencas hidrográficas.

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Fig. 1: Mapa de drenaje y U.M.G.

Fig. 2: Mapa Topográfico.

Fig.3: Mapa de Cobertura Vegetal.

Fig.4: Mapa Geológico.

Fig.5: Mapa Edafológico.

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Fig.6: Mapa de Degradación Ambiental por Erosión Hídrica Superficial.

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Aspectos Biofísicos

DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE PITANGUS SP. “PIPITO” A LO LARGO DE LAS COMUNIDADES RIBEREÑAS DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO MAYO, 2003. Blgo. Vergara Medrano, Segundo E. (seveme@gmx.net) Blgo. Torres Delgado, Jorge (jotode@hotmail.com) Ing. Katty Ramírez Reátegui (kramirezr@hotmail.com) Universidad Nacional de San Martín – Tarapoto (UNSM­T), San Martín, Perú.

Resumen

El tema de la Diversidad Biológica ocupa un estatus prioritario para organizaciones y gobiernos a nivel global, nacional, regional y local, GTOS, (2004); (BIODAMAZ, 2001). En este contexto y, dentro del enfoque integrado de cuencas así como el de gestión de áreas naturales protegidas, se analizó la distribución espacial de las poblaciones de Pitangus sp “pipito” con relación a la capacidad de uso de la tierra en las comunidades ribereñas del Río Mayo, Cuenca Alta.

El área de estudio se ubica entre la confluencia del río Naranjillo (Rioja) y la comunidad de Marona (Moyobamba) en San Martín, Perú. El muestreo se basó en el perfil longitudinal (Chapman 1989) es decir, la navegación río abajo y, en época de mayor estiaje (noviembre). En cada observación se registraron dos atributos: el número de individuos y sus correspondientes coordenadas. Los datos se incorporaron a los Sistemas de Información Geográfica (ILWIS 3.2 y Arc View GIS 3.3), para el análisis espacial y creación de mapas temáticos.

La mayor abundancia de Pitangus sp se localizó entre la confluencia de los ríos Naranjos y Tonchima, la cual estaría influenciada, no sólo por las actividades antrópicas que se presentan dentro y al entorno de la zona, sino también, por sus propiedades intrínsecas de esta especie. Respecto a la distribución y su relación con la capacidad de uso de suelo, el proceso de Zonificación Ecológica Económica (ZEE) propone a las áreas de ribera (que relativamente coincide con las de mayor distribución de la especie en estudio) como aptas para cultivo en limpio lo cual, podría estar impactando a las poblaciones de Pitangus sp y a los servicios ambientales que las riberas podrían brindar. Finalmente, la información generada puede ser de utilidad para precisar la de la ZEE y también puede contribuir a dar mayor soporte a los procesos de meso y Microzonificación en el área de estudio.

Palabras clave: Pitangus sp distribución espacial, SIG, río Mayo, análisis espacial.

Introducción

La carencia de sistemas de información representativos que proporcionen soporte a la toma de decisiones sobre la sostenibilidad de la tierra, sus recursos e inherentes procesos, fue reconocido por muchas de las partes en el encuentro de Johannesburgo en 2002. En este contexto, el tema de la Diversidad Biológica ocupa un estatus no solo preocupante, sino también, prioritario (Eva et al 2002); Day, M. (1994). Por ejemplo, a escala global la Global Terrestrial Observing System (GTOS 2004); ha considerado el tema “observación” de la Diversidad Biológica como un aspecto prioritario para los próximos cuatro años. Como ésta, muchas organizaciones están en permanente trabajando no solo a nivel global, sino también, en un contexto nacional, regional y locales.

El Perú, como país firmante del Convención de la Diversidad Biológica, creó la Comisión Nacional sobre Diversidad Biológica (CONADIB) en el 2001 como un mecanismo de coordinación intersectorial para la gestión, y el uso sostenible de la Diversidad Biológica (BIODAMAZ, 2001). Como tal, contribuye a la implementación de la Estrategia Nacional de la Diversidad Biológica (ENDB) así como también las regionales. En este proceso, se crean 18 estrategias regionales y cuatro macro­regionales (Norte, Centro, Sur y la Amazónica) derivándose de ello la Estrategia Regional de la Diversidad Biológica Amazónica (ERDBA) la cual comprende las regiones de Loreto, San Martín, Ucayali, Madre de Dios y Amazonas, (que constituyen un 61 % del territorio nacional aproximadamente) ésta última en proceso de incorporación. Como mecanismo e instrumento de control del cumplimiento de los objetivos de la ENDB, se han planteado indicadores como por ejemplo, que dentro de 5 años, cada bioma identificado en el país, cuente con alguna estrategia de conservación de alguno de sus componentes, un segundo indicador importante es que dentro de diez años, un número de corredores biológicos­ecológicos, han sido establecidos como instrumentos de Gestión para un mejor ordenamiento del territorio. En el caso del recurso flora y fauna se tiene como indicador regional, al numero de especies identificadas en las 36 Áreas Naturales Protegidas (ANP), en situación estable y promisoria para la ciencia (Plan de Acción Ambiental San Martín al 2011 (2004).

En relación a los procesos regionales, la Ley Orgánica de Gobiernos Regionales establece en su artículo Nº

53, las funciones y responsabilidades en el tema ambiental dentro del marco de la ENDB. En lo que se refiere a la macro región amazónica y en particular, a la región San Martín, la ERDBA es un proceso que se encuentra en sus inicios y por tanto en un estado de organización interinstitucional. Sin embargo, dentro de estos contextos y desafíos, la UNSM­T a través de la Facultad de Ecología, así como también algunas otras instituciones., viene trabajando en el tema de la Biodiversidad (estudios cuantitativos). El grupo de organismos en los cuales se viene desarrollando experiencias, es el de peces y aves y de alguna manera, iniciando e incorporando a otros grupos y /o factores como por ejemplo la calidad de aguas, procesos de erosión en las comunidades ribereñas, recursos hidrobilógicos, fragmentación de hábitat entre otros. Estos temas y procesos han sido abordados y siguen llevándose a cabo principalmente, con el enfoque de Gestión Integrada de Cuencas, Enfoque Ecosistémico Vergara, (2002), Gestión de la Biodiversidad, etc con aplicaciones de los Sistemas de Información Geográfica y modelamiento espacial.

La experiencia que se presenta, fue abordada dentro de éstos contextos, realizando el análisis espacial de la distribución de la abundancia de las poblaciones de Pitangus sp. “pipito” en relación a la capacidad de uso de la tierra a lo largo y dentro de las comunidades ribereñas de la cuenca Alta del Río Mayo. Ello considerando que, al estudio de la distribución y abundancia de una especie están asociados otros temas, entre éstos, se considera a los efectos de las condiciones ambientales y los recursos que necesita (Begon et al., 1999).

En ese sentido, el lugar en donde puede desarrollarse un organismo es considerado también un recurso y, en éste, puede evaluarse los cambios que se presentan por diferentes causas, lo que permitiría conocer también, los cambios en las poblaciones de un organismo que hace uso de ese recurso. (Begon et al., 1999).

En consecuencia, asumimos que las comunidades ribereñas (o algún factor de ellas) en la cuenca alta del río Mayo, se constituirían en un recurso para el desarrollo de Pitangus sp por tanto, los cambios en el uso de estos espacios (por ejemplo la capacidad de uso del suelo ribereño a causa de planes de manejo) podrían traducirse en alteraciones en las poblaciones de Pipito sp.

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Material y metodo

Espacio geográfico y área de estudio: el espacio físico de estudio fue el de las comunidades ribereñas del río mayo (cuenca alta) entre la confluencia del río Naranjos (CCNN Alto Mayo, Rioja) y la comunidad de Marona Moyobamba circunscrito a los siguientes limites en coordenadas UTM y sistema WGS84, (Vergara, 2002).

Coordenadas: X min 230000 Y min. 9329000 X máx. 290000 Y máx. 9370000

Las mismas que se ubican dentro del la cuenca alta del río Mayo que comprenden las provincias de Moyobamba y Rioja del departamento de San Martín.

Perfil metodológico: La dirección y sentido de muestreo estuvo basado en el perfil longitudinal (Chapman, 1998), es decir, la navegación río abajo y a la velocidad de la corriente, esta consideración facilitó minimizar la perturbación de las condiciones naturales de las especies de orilla y además permitió la georeferenciación de los individuos con la oportunidad y propiedad del caso.

Temporalidad del evento: Se tuvo en cuenta la época de mayor estiaje que fue el mes de noviembre. La duración del evento muestral fue de 8 días (del 18 al 26 de noviembre del 2003).

Registro de los datos: la toma de datos se realizó con unidades GPS 12XL (Sistemas de Posicionamiento Global), consistió en registrar las coordenadas y el número de individuos (atributos) de la especie o entidad en estudio (Chen, 1976). Este proceso se

ejecutaba a medida que se navegaba en dirección y sentido de la corriente, teniendo como referencia únicamente el punto del observador y asumiendo como valor cero la distancia perpendicular entre éste y la ubicación real de la especie en estudio. Es decir, se asumió como posición real del individuo la del observador. Los atributos fueron de dos tipos: los necesarios (denominados también requeridos) y los opcionales. Los primeros fueron las coordenadas (las cuales nos dan la posición espacial) y el numero de individuos de la especie observada y las segundas la hora de registro, margen ribereño, estrato en relación a la cobertura (bajo, medio, alto), etc.

Sistematización de los datos: los datos registrados en las matrices de campo, fueron transferidos y almacenados en formato dBF. (Excel y/o Lotus). De ésta manera, se importaron a los Sistemas de Información Geográfica (ILWIS 3.2 o Arc View GIS 3.3); luego se crearon tablas unidimensionales. Para este caso solo se tuvo en cuenta los atributos necesarios es decir, las coordenadas y su correspondiente número de individuos. En ILWIS, la tabla se convierte en un mapa vectorial de puntos, el cual nos permite desplegarlos y efectuar algunas correcciones en las coordenadas de acuerdo a la secuencia lógica de los puntos con la opción atributo del programa. Las correcciones se efectuaron en la tabla y luego se actualizaba en el mapa vectorial. Las los errores en las coordenadas fue resultado, principalmente, de la lectura y/o trascripción manual de las mismas; esta dificultad se puede minimizar y/o evitar cuando la transferencia de las coordenadas se realiza directamente desde la unidad GPS al SIG mediante una interfase).

Determinación de la dimensión de análisis: Se consideró por un lado, la propuesta de Lacher, T, (2003), quien menciona que se viene promoviendo áreas de muestreo de 1 km 2 para el caso de avifauna. Sin embargo, mediante la opción Point density y Pattern Análisis de ILWIS y opciones similares en Arcview GIS, permiten realizar una aproximación de la distribución de los puntos. Los valores del área obtenidos mediante esta opción es de 1,3 km 2 . Para el presente análisis y presentación de resultados, se ha considerado un área de 2,5 km 2 (equivalente al tamaño de píxel en el formato raster o grid de los SIGs).

Análisis espacial de los datos: para el análisis espacial de la información se utilizó las extensiones Análisis (Calculate density) de ArcView GIS 3.3, Patterns Análisis, Point density de ILWIS v. 3.2.

Distancia cero

Entidad Observador

Dirección y sentido de la corriente

Fig. 1: Modelo espacial de georeferenciación de la entidad

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Elaboración de mapas producto: se realizó mapas temáticos sobre la distribución de la densidad de Pitangus sp. en ArcView GIS 3.3.

Resultados

Los datos que se presentan en relación al número de individuos son totales e independientes del día y hora de registro. Estos se presentan en tres tipos de formato: el primero en un mapa vectorial de puntos (Fig. 2) con coordenadas límites asumidas por defecto, es decir de acuerdo a las coordenadas iniciales en donde se registró al primer individuo de la especie en estudio (río arriba) y las finales donde se observó al último individuo (río abajo); éstas coordenadas no necesariamente coinciden con las que corresponden a las coordenadas limite del espacio geográfico de estudio. El segundo formato consiste en la presentación en un mapa raster or grid de distribución de la densidad de la especie a lo largo de la comunidad ribereña (Fig. 3) y el tercero, se ha considerado un mapa mixto (grid y vectorial de polígonos) de la distribución de la abundancia de la especie en relación al mapa de capacidad de uso de suelo producido por el Grupo Técnico de Zonificación Ecológica Económica (ZEE) del departamento de San Martín, Perú. (Fig. 4).

Discusión

Se desconoce la estructura de las comunidades de aves en el Alto Mayo, de allí que Rodríguez (1989) manifiesta que existe vacíos de información no sólo en este grupo sino también en algunos otros. Además la existente, no sólo es insuficiente sino que también, no está relacionada con aspectos cuantitativos y ambientales, más aún cuando la que ha sido generada por diversas instituciones, en muchos de los casos, no está actualizada o es parcial, por ejemplo en el mejor de los casos solamente se tiene listados de especies.

Por otro lado, no se ha realizado estudios previos sobre la especie Pitangus sp en el Alto Mayo, lo que dificulta contrastar nuestros hallazgos. En este sentido, se ha puesto énfasis en interpretar los resultados de abundancia de la especie puesto que la biodiversidad no sólo incluye el inventario de especies sino también su abundancia (Braga, 2000) en relación con la capacidad de uso de suelo y algunas otras actividades antrópicas dentro de los límites de las comunidades ribereñas, como factores que pueden incidir en la distribución de las especie en un amplio espacio geográfico, tal como sostiene McNaughton, (1984). Para ello, se basó en el mapa vectorial de capacidad de uso de suelo generado en el proceso de

Zonificación Ecológica Económica (ZEE) de San Martín en el año 2003. Este mapa define a las riberas del río Mayo, principalmente entre la confluencia del río Naranjos y el río Tonchima, como tierras aptas para cultivo en limpio de calidad agrológica media con limitaciones por suelo e inundación, asociados con tierras aptas para cultivo en limpio de calidad agrológica alta con limitaciones de suelo y drenaje, cuya extensión (ancho) en promedio, a partir de la orilla en la margen derecha, es de 800 m. Este espacio coincide, de acuerdo al análisis espacial, con la mayor densidad de las poblaciones de Pitangus sp. (6,2 a 6,7 individuos por cada 2,5 km 2 ). Esta área además, incluye la confluencia del río Negro, en cuyas riberas aún se evidencia importantes zonas de bosque primario y/ o poco intervenido.

Un sector importante también a considerar, es el presentado en los 5 km. lineales aguas abajo del río Tonchima aproximadamente, en el que se observó una disminución en la abundancia de la especie (hasta 1,6) al parecer, entre otros factores extrínsecos, debido a la presencia de mayores y más frecuentes actividades antrópicas a lo largo de las comunidades de ribera como por ejemplo: navegación, deforestación, prácticas agrícolas, etc; luego se registró un aumento en la abundancia (hasta 3,25) espacialmente coincidente, con el área de conservación Municipal “Asociación Hídrica Aguajal­Renacal” en la margen izquierda del río Mayo, además en relación a la margen derecha del mismo sector, se tiene como propuesta en la Zonificación Ecológica Económica (ZEE) del área, la categorización de tierras aptas para cultivo en limpio de calidad agrológica media con limitaciones por suelo e inundación asociado a tierras aptas para cultivo en limpio de calidad agrológica baja con limitación de suelo y drenaje que, de incorporarse a planes de manejo y llevarse a cabo en el tiempo, estaría limitando no sólo el desarrollo de las poblaciones de Pitangus sp sino también, acelerando la fragmentación el hábitat del área de ribera y por ende dificultado el de los servicios que podrían generarse de ello.

Con relación a los factores intrínsecos de la especie, como por ejemplo la competencia y/o uso de los recursos, crecimiento de las poblaciones­que incluye las migraciones dentro del ecosistema­aún están por evaluarse, considerando la complejidad de los mismos, las interrelaciones con los factores extrínsecos y el valor intrínseco que se le podría asignar como especie objetivo en las comunidades especialmente de ribera.

Si tenemos en cuenta los fines y objetivos de la conservación, así como los servicios que brindan los

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ecosistemas (Braga, 2000) como por ejemplo el turístico, y que los procesos de macro, meso y microzonificación ecológica económica del Alto Mayo son dinámicos e importantes para la gestión de la cuenca, entonces se considera necesaria la ampliación del estudio de la diversidad de especies de avifauna existente, que de acuerdo a las observaciones preliminares realizadas, serían alrededor de 50 sólo en las comunidades de ribera. (Vergara 2004, en prensa). Estudios que deberían considerar además, el recurso hidrobiológico, puesto que éste forma parte de la red trófica ribereña en donde están incluidas aves como los Coraciformes (Martínes pescadores) y Ciconiformes (Garzas), que dependen en gran medida de este recurso existente en el río.

Los servicios turísticos podrían ser aún más importantes, sí se establecen políticas de gestión en manejo y conservación de las áreas poco perturbadas y se generan posibilidades de recuperación de los espacios impactados, de tal manera que pueda permitir ampliar y diversificar oportunidades de turismo y servicios derivados a lo largo de las comunidades ribereñas. Además se debe tener en cuenta, que uno de los mayores atractivos a lo largo del río es justamente la observación de aves inherentemente ligados a valor estético y paisajístico. Estos estudios también podrían coadyuvar a dar mayor soporte entre otros procesos, a los de ordenamiento territorial de la cuenca.

Conclusiones

Ø La mayor abundancia de las poblaciones de Pitangus sp fue de 6,2 a 6,7 individuos por unidad de área de 2,5 km 2 , estuvieron distribuidas principalmente entre la confluencia de los ríos Naranjos y Tonchima de las comunidades ribereñas en la cuenca alta del río Mayo

Ø La distribución de Pitangus sp, estaría influenciada en mayor grado, por las actividades antrópicas que se llevan a cabo en las comunidades ribereñas del río Mayo, Cuenca Alta,

Ø La información generada contribuirá a dar mayor soporte a los procesos de meso y microzonificación y ordenamiento territorial en la cuenca alta del río Mayo.

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Gráficos

Fig. 2. Mapa vectorial de puntos que muestra el área de observaciones y la ruta seguida. Foto tomada de Canaday, C. y L Jost. 1999.

Fig. 3. Mapa de distribución de la densidad de Pitangus sp los valores de la leyenda se expresan en Nº de individuos cada 2.5 Km2.

Fig. 4. Distribución de Pitangus sp en relación al mapa de capacidad de uso de suelo para la cuenca alta del río Mayo.

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OBTENÇÃO DO HIDROGRAMA UNITÁRIO REPRESENTATIVO DE UMA BACIA HIDROGRÁFICA TROPICAL (BACIA DO RIO SAN DIEGO, CUBA).

Dr. Antonio Puentes Torres, UFBA, Brasil, puentes@ufba.br

Dr. José Luis Ayuso Muñoz, UCO, España.

Resumen

Se presenta en este articulo la obtención del Hidrograma Unitario Representativo (HUR) de una cuenca tropical (Río San Diego, Cuba), mediante la aplicación de las técnicas de los Mínimos Quadrados Suavizados (MQS) (Bruen & Dooge, 1984), a datos de lluvias múltiples independientes, como es el caso de chuvas simples, y la validación del HUR mediante diversos procedimentos.

Palabras Claves

­ Hidrograma Unitario Representativo

­ Métodos estadísticos de validación

­ Cuencas Hidrográficas

­ Caudal

Introdução

A partir da proposta do conceito de Hidrograma Unitário (HU) (Sherman, 1932), este modelo tem se tornado uma importante ferramenta da hidrologia aplicada. Desde então, tem sido muito grande o esforço aplicado, tanto empírico como analítico, para estudar suas propriedades e correlacioná­lo com as características das bacias hidrográficas (Singh, 1988; Cap. 10).

Sherman definiu o Hidrograma Unitário (HU) como: O Hidrograma de Escoamento Direto (HED) originado por uma Precipitação Efetiva de 1 mm (PE) distribuída uniformemente sobre uma bacia para um espaço de tempo específico. Na teoria do HU a bacia é considerada como um sistema linear e invariável no tempo, em que a entrada é o Hietograma de Precipitação Efetiva (HPE), a saída é o HED e o HU é a função “Kernel”, que mediante a convolução transforma a entrada (HPE) na saída (HED). O suposto de linearidade implica o cumprimento dos princípios de proporcionalidade e superposição (Lattermann, 1991; Cap. 3 & O’ Donell, 1986 ).

Existem diversos métodos para deduzir o HU de registros de episódio chuva­escoamento (Chow e col, 1988; Ayuso e col. 1994, Puentes, 2000), como aproximações sucessivas, mínimos quadrados, etc.; assim como técnicas de otimização (Mays & Coles, 1980; Zhao & Tung, 1994).

Neste artigo, se apresenta a obtenção do HU de uma bacia tropical (rio San Diego, Cuba), mediante a aplicação da técnica dos Mínimos Quadrados Suavizados (MQS) (Bruen & Dooge, 1984), a dados de vazões múltiplas independentes, como é o caso de eventos simples e sua validação mediante diversos procedimentos do HU.

Objetivo:

Obtenção do HU representativo da bacia do rio San Diego, mediante o método dos MQS aplicado a dados de vazões múltiplas independentes, e sua respectiva validação mediante diversos métodos.

Desenvolvimento

Para o presente trabalho foi selecionada a bacia hidrográfica do rio San Diego, localizada a 85 km da cidade de La Habana, na região mais ocidental da ilha de Cuba, na província de Pinar del Río, com uma superfície aproximada de 265 km 2 . Para caracterizar o HU da bacia foram analisados os dados fornecidos pelo Instituto de Recursos Hidráulicos de Cuba, referente a 4 vazões registradas na estação de aforo de "Los Gavilanes", correspondente às chuvas de 14 a 19 de agosto de 1969, 17 a 18 de junho de 1972, 9 a 12 de outubro de 1976, e de 24 e 25 de abril de 1979. A área tributária da bacia ao ponto de aforo é de 155,02 km 2 , correspondente à parte alta da bacia objeto de estudo.

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Método empregado na obtenção do HU.

Os métodos empregados até o momento para a determinação do HU são individuais e representam somente o HU de cada um dos fenômenos isolados de chuva­escoamento, sem que possa, por esta razão, ser considerado como um hidrograma único representativo de uma bacia.

Levando em conta o antes exposto e utilizando o procedimento dos MQS propostos por Bruen & Dooge (1984), se propõe obter um HU representativo da bacia resolvendo a seguinte expressão

[ ] [ ] [ ] ( ) [ ] [ ] [ ] ( ) ∑ ∑ =

−

=

+ =

n

i i

T i

n

i i

T i Q P I K P P Û

1

1

1

onde [Û] é o vetor solução das I ordenadas do hidrograma unitário; [Pi] é a matriz de convolução de ni x li elementos; [Q i] é o vetor que controla os ni valores das ordenadas da vazão i; [I] é a matriz identidade de l x l elementos; K é o parâmetro elegido pelo usuário; e N o número de ordenadas independentes consideradas.

A definição da resposta pulso de uma bacia (HU) a partir dos dados registrados de precipitação efetiva e de escoamento direto é uma operação que pode apresentar instabilidade, devido a que pequenas perturbações nos dados podem ocasionar grandes desvios na estimação resultante. Mediante o método dos mínimos quadrados suavizados (Bruen & Dooge, 1984) podem ser arrumados alguns problemas apresentados em outros métodos como são a falta de forma suave do HU, a presença de ordenadas negativas e as fortes oscilações nos valores das ordenadas do HU, que podem ser devidos ao erro do modelo quando a resposta da bacia não é linear e/ou a erros dos dados que se amplificam durante o processo de estimação.

Como contamos com 4 episódios de chuvas­ escoamentos independentes, se assumem os mesmos como um só evento múltiplo o qual dará origem ao HU representativo da bacia.

È possível determinar o HU considerando os quatro eventos em conjunto como um evento múltiplo. Fazê­lo assim, apresenta o inconveniente de não poder validar o modelo de análise múltipla, ou seja, avaliar a confiabilidade na predição de futuros eventos, de forma que se o HU deduzido se comporta satisfatoriamente em uma prova de validação, isto resultará de grande utilidade para a predição de vazões futuras.

Validação do HU.

A validação do HU obtido mediante o modelo de eventos múltiplos pode ser feita por diversos procedimentos. O mais factível e prático consiste em separar as vazões registradas em dois subconjuntos: um subconjunto para estimar o HU, e outro subconjunto para propósitos de validação (Zhao e col. 1995), de forma que o subconjunto de validação se utiliza como vazões futuras aleatórias para comprovar a validade das predições do HU estimado. Se aplicam seguidamente dois métodos gerais de validação para examinar a capacidade de predição dos HU deduzidos: 1) Validação transversal excluindo uma vazão (VT1), e 2) Validação transversal excluindo a metade das vazões (VTM).

Avaliando a qualidade do prognóstico mediante a Raiz Quadrada do Erro Quadrático Médio (REQM).

n Q Q

RECM cal obs ∑ − =

2) (

Eficiência do modelo, R 2 , definida com o critério de Nash & Suttcliffe (1970) como:

( )

( ) ∑

∑ −

− − = =

2 1

2

2 1 q q

q q R

obs

n

i calc obs

onde qobs representa as ordenadas do hidrograma observado; qcal as ordenadas do hidrograma calculado;

n número de ordenadas, e q a média dos valores das ordenadas do hidrograma observado.

Resultados

­ Validação transversal excluindo uma vazão (VT1)

Este método consiste em excluir uma vazão das quatro registradas e deduzir o HU das três vazões restantes, para posteriormente utilizar o HU para estimar a vazão excluída. Se avalia a bondade da predição estimando a Raiz Quadrada do Erro Quadrático Médio (REQM). Se realizou este procedimento excluindo cada vez uma das quatro vazões e estimando o HU das três vazões restantes e fazendo uma média dos REQM dos hidrogramas reproduzidos.

Na Tabela 1 se expressam os resultados desta aplicação, obtendo­se um erro médio de predição de:

s m RECM

RECM i i

VT / 08 , 52 4

3

4

1 1 = =

∑ =

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­ Método de avaliação transversal excluindo a metade das vazões (VTM)

Para a aplicação deste método se separa o conjunto de vazões registradas em duas metades. O HU deduzido do subconjunto da primeira metade de vazões, é utilizada para obter os hidrogramas das vazões do segundo subconjunto. Para cada vazão do segundo subconjunto é calculado o erro de predição mediante o REQM. Posteriormente, é calculado o valor médio dos valores REQM das vazões obtidas deste segundo subconjunto. Se repete este procedimento fazendo todas as combinações de subconjuntos possíveis C4,2=6, e calcula­se finalmente o valor médio dos seis erros de predição REQM. Na Tabela 2, indicam­se os resultados deste procedimento, resultando um erro médio de predição de:

s m RECM

RECM i i

VTM / 44 , 54 6

3

6

1 = = ∑

=

Pode­se dizer que o melhor procedimento de validação é o de validação transversal excluindo uma vazão (VT1). Observando­se a tabela 3, os melhores resultados são obtidos com a utilização das três vazões 1969­1972­1979 (Figura 1), com um REQM da vazão obtida de 1976 para 24,51 m 3 /s, o mais baixo.

Seguindo este critério, este será o HU ótimo, e para confirmar ou otimizar o HU deduzido, se procede, seguidamente, a avaliação dos erros de predição das vazões que dão origem a cada um dos HU deduzidos pelo método VT1. Na tabela 3, se apresentam os erros de predição seguindo este critério.

Na Figura 2, se apresentam os hidrogramas calculados para cada uma das vazões utilizando o HU deduzido mediante esta técnica:

Posteriormente se utilizou a vazão de 1976 para validar dito hidrograma múltiplo, que aparece na Figura 3.

Conclusão

Podemos concluir que o melhor procedimento de validação é o da validação transversal excluindo uma vazão (VT1). Analisando os erros de prognóstico deste método, se observa que o HU deduzido que melhor prognóstico realiza é o obtido do evento múltiplo formado pelas três vazões de 1969­1972­1979, já que o REQM da vazão predita de 1976 é de 24,51 m 3 /s, a mais baixa obtida. Da mesma forma, a maior eficiência do modelo (R 2 ) está representada pela combinação dos eventos chuva­escoamento antes referida (1969­ 1972­1979) para a representação do escoamento

produzido pelo evento de 1976, com um valor de 0,8627.

Do antes exposto, se deduz que o procedimento empregado na obtenção do HU é factível para a obtenção do HU Representativo (HUR) da bacia do rio San Diego, mediante o qual é possível obter a representação de escoamento produzida por qualquer evento de chuva para esta bacia.

Bibliografía

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Tabelas e Figuras

Tabela 1. Erros de predição associados ao método VT1

Vazões utilizadas para obter o HU

Vazões utilizadas para a predição

REQM vazões obtidas

1969­1972­1976 1979 50,77 1969­1972­1979 1976 24,51 1969­1976­1979 1972 70,22 1972­1976­1979 1969 62,82

Tabela 2. Erros de predição associados ao método VTM

Vazões utilizadas para a dedução

do HU

Vazões utilizadas para

a predição

REQM vazões obtidas (m 3 s ­1 )

REQMi (m 3 s ­1 )

1969­1972 1976 ; 1979 33,70 ; 56,54 45,12 1969­1976 1972 ; 1979 77,86 ; 58,61 68,24 1969­1979 1972 ; 1976 71,11 ; 24,13 47,62 1972­1976 1969 ; 1979 64,48 ; 49,79 57,14 1972­1979 1969 ; 1976 66,10 ; 28,90 47,5 1976­1979 1969 ; 1972 54,96 ; 67,07 61,02

Tabela 3. Erros de predição ao reproduzir as quatro vazões com cada um dos HU deduzidos pelo método VT1

Vazões utilizadas para a dedução do HU REQM Erro de predição

médio

1969­72 y 76 REQM69= 43,87 REQM72= 57,46 REQM76= 27,32 REQM79=50,77

44,86

1969­72 y 79

REQM69= 46,26 REQM72= 56,40 REQM76= 24,51 REQM79= 40,37

41,89

1969­76 y 79 REQM69= 41,59 REQM72= 70,22 REQM76= 21,11 REQM79= 39,85

43,19

1972­76 y 79 REQM69= 62,82 REQM72= 58,20 REQM76= 23,82 REQM79= 34,70

44,89

Figura 1. HU múltiplo obtido pelo método dos mínimos quadrados suavizados

Hidrograma para a Chuva do14 a 19 de agosto de 1969

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Hidrograma para Chuva do 17 a 18 de junho de 1972

Hidrograma para a Chuva do 24 e 25 de abril de 1979

Figura 3. Hidrograma de saída da chuva de 1976, utilizado para validar o HU múltiplo