Blog de la Red Mexicana de Cuencas

Los modelos hidrológicos fueron desarrollados para simular los efectos del agua principalmente en cuencas hidrográficas. Dichos modelos son ampliamente usados para evaluar la prevención y control de la erosión del suelo, los puntos de contaminación, el cambio climático y el manejo del uso del suelo en la dinámica hídrica. El uso de un modelo nos conlleva a entender, o tratar de entender, la dinámica del ciclo hidrológico a través de las relaciones entre vegetación, uso del suelo, tipos de suelos, topografía y clima con el uso de complejas bases de datos.

Muchas versiones de modelos hidrológicos físicos distribuidos a escalas de cuenca se han diseñado, entre los más usados en México son HEC-HMS e Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs (InVest). Sin embargo, existen pocos estudios donde modelos más complejos se han aplicado como es el modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT) (Escamilla-Rivera et al. 2017). Al usar la modelación nos lleva a preguntarnos si ¿hay datos disponibles?, ¿qué temporalidad son los datos?, ¿la información cubre la zona de estudio?, ¿la fuente de información es confiable?, ¿la resolución de los datos es fina?, ¿cuál es al rango de incertidumbre al usar datos de acceso al público?, ¿hay información para todas las variables que se necesitan analizar? En este contexto, primero hay que considerar 1) qué se quiere cuantificar, 2) selección del modelo para contestar una pregunta de investigación, 3) selección del área de estudio, 4) cuáles son las implicaciones de aprender y aplicar un nuevo software, 5) determinar los alcances de la modelación y 6) no asumir posibles efectos que pueda tener la precisión del modelo por la calidad de la información utilizada.

La modelación hidrológica ha sido una herramienta propuesta para cuantificar los servicios ecosistémicos en cuencas. El concepto de servicios ecosistémicos ha sido un tema central en el manejo del medio ambiente y de decisión de políticas públicas debido a que son beneficios colectivos que los sistemas naturales proporcionan principalmente a los seres humanos. Cada vez es más importante hacer un seguimiento del impacto que tienen las actividades humanas en el medio ambiente para determinar su capacidad de recuperación y sostenibilidad.

Cuenca San Pedro, Chiapas (Foto y gráficos: Verenice Escamilla-Rivera)

Con base en la Evaluación de Ecosistemas del Milenio (2005), los servicios ecosistémicos se clasifican en servicios de provisión, de regulación, de soporte y cultural. Los servicios de provisión pueden ser analizados y cuantificados a través del rendimiento del agua debido a la disponibilidad de agua para irrigación en agricultura, uso domestico, hidroeléctricas y servicios turísticos. Secchi et al (2007) y, Logsdon y Chaubey (2013) mencionan que también puede ser evaluado a través del rendimiento de los cultivos y la biomasa de la vegetación. La cuantificación de la erosión del suelo, la calidad de agua, la evapotranspiración y los depósitos de sedimentos son considerados como servicios de regulación. Los altos niveles de sedimentos y nutrientes pueden afectar los hábitats en río bajo, la pesca y aumenta el riesgo de inundación, por decir algunos problemas. En este sentido es necesario entender la regulación de inundaciones a través de la lógica hídrica de conectividad de los paisajes, el mantenimiento de la humedad del suelo debido a la evapotranspiración y el impacto de las actividades humanas en el flujo hídrico a través de los volúmenes de sedimentos, nutrientes y pesticidas. Francesconi et al (2016) menciona que los servicios de soporte son más complicados de medir ya que son cuantificados indirectamente. Un ejemplo de ello son los efectos de los cambios de cobertura vegetal, los patrones de clima, y la incorporación de infraestructura sobre los ecosistemas geomorfológicos e hidrológicos. En consecuencia, se puede sufrir cambios en el paisaje y modificar las características de los ríos, alterando el flujo de agua y las cantidades de nutrientes en los ecosistemas. Los servicios culturales son menos comunes de cuantificar debido a que a veces las mediciones pueden ser vagas en términos de definición, propósito y procesos. Sin embargo, algunos enfoques pueden ser evaluando la capacidad de la red hídrica para proveer las oportunidades de realizar la actividad de natación, cuantificación de la calidad de agua y volumen de sedimentos para realizar la pesca, evaluación de la dinámica hídrica para comparar la percepción humana de los servicios ecosistémicos.

Es en este punto donde el usuario/modelador tiene que analizar qué modelo necesita de nuevas variables para representar indicadores y qué modelo es accesible para contestar la pregunta de investigación y así alcanzar el objetivo planteado en el estudio.

Referencias
  • Escamilla-Rivera, V., Cortina, S., Honey-Rosés, J., 2017. Modeling hydrological regimes with the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) for integrated watershed and coastal zone management: from systematic review to scientific debate. In: Vulnerabilidad de las Zonas Costeras de Latinoamerica al Cambio Climático, Publisher: UNAM, pp.117-132.
  • Francesconi, W., Srinivasan, R., Pérez-Miñana, E., Willcock, S., Quintero, M., 2016. Using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) to model ecosystem services: A systematic review. Logsdon, R.A., Chaubey, I., 2013. A quantitative approach to evaluating ecosystem services. Ecol. Model. 257, 57–65.
  • Millennium Ecosystem Assessment (MA), 2005. Millennium Ecosystem Assessment: Living Beyond Our Means—Natural Assets and Human Well-Being. World Resources Institute, Washington, D.C.
  • Secchi, S., Jha, M., Kurkalova, L.A., Feng, H., Gassman, P.W., Kling, C.L., 2007. Privatizing ecosystem services: water quality effects from a carbon market. Choices 22 (2).

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