Influencia del Tipo de Cobertura en Procesos de Recarga de Acuíferos

Fuente: (Cuenca de Pomperaug) -  Informe de investigaciones científicas 2010-5114 de la USGS.

Fuente: (Cuenca de Pomperaug) -  Informe de investigaciones científicas 2010-5114 de la USGS.

La vegetación y el uso de la tierra pueden tener efectos profundos en los procesos de recarga de acuíferos. Los tipos y densidades de vegetación influyen en los patrones de evapotranspiración. Una superficie de tierra con vegetación típica, tiene una tasa más alta de evapotranspiración (y, por lo tanto, menos agua disponible para recarga) que una superficie sin vegetación en condiciones similares.

La profundidad a la que se extienden las raíces de las plantas influye en la eficiencia de cómo las plantas pueden extraer agua de la subsuperficie. Los árboles, por ejemplo, son capaces de extraer humedad desde profundidades de varios metros o más. En cambio, los cultivos de raíces poco profundas no pueden acceder al agua del suelo que penetra en esas profundidades. Por lo tanto, en algunas regiones semiáridas, cuando se sustituye la vegetación nativa perenne por cultivos de poca profundidad, se observan mayores tasas de recarga en las zonas con vegetación de poca profundidad. Los cultivos agrícolas no irrigados pueden tener tasas de evapotranspiración mayores o menores que las plantas nativas; por lo tanto, es difícil de generalizar en cuanto a si el potencial de recarga aumentará o disminuirá debido a cambios en la vegetación sola. En la mayoría de los lugares, la influencia de la vegetación es estacional; en períodos de senescencia, la presencia de plantas puede realmente promover la recarga. El decaimiento o retracción de las raíces puede exponer cavidades que pueden actuar como canales de flujo preferenciales y mejorar la infiltración. El arado y labranza en los campos agrícolas pueden tener efectos opuestos: (1) romper las costras superficiales, aumentando así el potencial de infiltración y (2) destruir los canales de flujo preferencial, disminuyendo así el potencial de infiltración.

A continuación presentamos ejemplos de casos donde se han obtenido diferentes resultados sobre la recarga de acuíferos de acuerdo al tipo de cobertura.

Caso 1: Cuencas de Agost (Alicante-España)

En la Cuenca de Agost se realizó el Proyecto CICYT 1996 – 2007. Esta cuenca es pequeña (16 Km2) y está ubicada sobre un sistema acuífero sobreexplotado que abastece en parte al pueblo de Agost (5000 habitantes). En esta cuenca se investigaron los efectos de diferentes tipos de cubierta vegetal sobre el balance hídrico superficial y su contribución a la recarga del acuífero. Se cuantificó los flujos de agua a través del dosel vegetal y la superficie del suelo, y la evolución piezométrica del sistema acuífero, y se modeló los efectos de los cambios de usos del suelo en la recarga del acuífero. Se probaron diferentes tipos de cubiertas vegetales para evaluar su acción sobre la recarga del acuífero: Pastizal seco (Ps), Matorral (M) y Pino – pastizal seco (Pps), Pino – matorral (Pm), Espartal (E) y Suelo sin vegetación (SV). Los resultados indican que las cubiertas con menor cobertura vegetal (espartal y suelo desnudo) son las de mayor aporte a la recarga del acuífero, lo cual puede explicarse si consideramos los siguientes aspectos: 1) La escasez o ausencia de cubierta vegetal favorece un mayor valor de la precipitación neta; 2) Las características de las precipitaciones de la zona, las cuales son de bajo volumen e intensidad y 3) En presencia de grandes eventos de precipitación las cubiertas de espartal y suelo sin vegetación reflejan las mayores pérdidas por escorrentía superficial, pero a su vez presentan valores de percolación superiores a los de las restantes formaciones vegetales.

Fuente: Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo, pág. 111-135.

Fuente: Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo, pág. 111-135.

Caso 2: Cuenca de Pomperaug (Connecticut-EEUU)

El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) realizó un estudio en la cuenca del río Pomperaug para evaluar los efectos potenciales de los cambios en el uso de la tierra sobre los acuíferos, las estrategias de gestión del agua y la disponibilidad de agua subterránea. El uso de la tierra en la cuenca ha cambiado en el último siglo, de ser principalmente agrícola a principalmente boscosa, y el porcentaje de uso de la tierra urbana y residencial ha aumentado en los últimos 30 años. La cubierta terrestre y el uso de la tierra en la cuenca actual están dominados por bosques caducifolios y mixtos de coníferas y deciduos, con áreas de agricultura más pequeñas (principalmente heno y maíz), áreas urbanas y zonas residenciales. Aproximadamente el 1,3% de la cuenca está formada por superficies de aguas abiertas, incluyendo lagos, pequeños estanques, arroyos y embalses. Las simulaciones de flujo base usando MODFLOW muestran que muchos de estos arroyos pierden agua hacia el subsuelo y actúan para recargar acuíferos locales en la cuenca. Este aumento en el flujo se produce debido a una reducción en la evapotranspiración y a la conversión del terreno agrícola a la cubierta boscosa, aumentando la recarga y descarga de agua subterránea a los arroyos, mientras que al mismo tiempo aumenta el caudal general. Sin embargo, el aumento de la población puede dar lugar a cambios en el uso de la tierra y la cobertura del suelo, causando cambios en la distribución de la escorrentía y la recarga de las aguas subterráneas. La siguiente figura muestra el patrón mensual y la cantidad de recarga de las aguas subterráneas en las mesetas y los valles por tipo de cubierta (A) Cubierta boscosa (B) Cubierta agrícola, en la cuenca del río Pomperaug.

Fuente: Scientific Investigations Report 2010–5114, USGS.

Fuente: Scientific Investigations Report 2010–5114, USGS.

Referencias

  • Bellot Abad, Juan, et al. (2006). Estudios sobre los cambios de uso y cobertura del suelo y los balances hídricos en el mediterráneo español. Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo, 111-135.
  • Bjerklie, D, et al. (2010). Estimation of the effects of land use and groundwater withdrawals on streamflow for the Pomperaug River, Connecticut. Scientific Investigations Report 2010–5114, USGS.
  • Healy, R. W. (2010). Estimating groundwater recharge. Cambridge University Press.
  • Niraula, R., et al. (2017). Comparing potential recharge estimates from three Land Surface Models across the western US. Journal of Hydrology545, 410-423.
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Posted on September 18, 2017 .