Efectos sobre las variables hidrológicas y la provisión potencial de servicios ecosistémicos producto del cambio de cobertura vegetal. Caso de estudio sistema socioecológico de la cuenca del Río Mira.

Abstract

En esta investigación se exploró principalmente los efectos sobre las variables del balance de agua y energía y la provisión potencial de servicios ecosistémicos producto del cambio de cobertura vegetal en la cuenca del río Mira, desde la perspectiva del marco conceptual de los sistemas socio-ecológicos. Para ello, en el primer capítulo se realizó la clasificación y mapeo de coberturas del suelo para la identificación de las características, extensión y patrón de cambio de la cobertura del suelo en el tiempo. Los resultados revelaron que las áreas de pastos, cultivos, suelo desnudo y zonas urbanas aumentaron durante el periodo 1987-2019, lo que resultó en una reducción sustancial de la superficie forestal y los páramos. En el capítulo 3 se analizó la precisión del balance de agua y energía de largo plazo en la cuenca del Río Mira a través de diferentes conjuntos de datos de teledetección e información in situ. La evaluación de la precisión hasta la estación hidrológica más cercana a la desembocadura de la cuenca indicó que el error porcentual entre el caudal de la estación y el caudal obtenido del balance de agua es del orden de 50\%, evidenciándose una subestimación generalizada en los resultados. Además se detectó una tendencia decreciente estadísticamente significativa en el residuo del balance de energía a escala mensual y en el caudal medio mensual de la estación hidrológica, este último con una pendiente de aproximadamente 0.38 m^3/s por mes y un cambio en la homogeneidad de la serie en agosto del año 2000. Además, en el capítulo 4 se exploró la respuesta hidrológica de la cuenca estudiando 27 subcuencas a partir de dos ecuaciones derivadas del marco teórico de Budyko, la ecuación propuesta por Choudhury-Yang y la ecuación de Carmona et al., y usando el método de contribución del cambio de escorrentía basado en la ecuación de Choudhury-Yang se cuantificaron las contribuciones de la fluctuación climática y de uso/cobertura del suelo en el cambio de escorrentía, lo cual evidenció que la contribución del uso/cobertura del suelo es significativo, demostrando la relevancia de la cobertura vegetal en el mantenimiento y regulación de los procesos hidrológicos en la cuenca; también se cuantificó el efecto del cambio de cobertura vegetal en los componentes individuales del balance de energía y en el cambio resultante en la temperatura de la superficie terrestre, obteniéndose variaciones importantes en los componentes del balance energético entre los subperiodos 1981 - 1999 y 2000 – 2018 que se traducen en un aumento generalizado de la temperatura en la zona de estudio. Y finalmente en el capítulo 5, se desarrolló un esquema conceptual de las interrelaciones existentes entre los servicios ecosistémicos, el sistema social y el sistema natural, a través de diagramas causales como una representación conceptual de la complejidad dinámica del sistema. (Tomado de la fuente)

This research mainly explores the effects on the variables of the water and energy balance and the potential provision of ecosystem services as a result of the change in vegetation cover in the Mira river basin, from the perspective of the conceptual framework of socio-ecological systems. For this, the basin was characterized and the vegetation covers were classified to understand the characteristics, the extension, and the pattern of the change of the land cover over time. Through the analysis of the water balance and the energy balance, it was contributed to the knowledge of the hydro-climatological processes in the Mira River basin using satellite information and in situ information available the basin, this was performed from the perspective of the characterization of the variables, the closing of the balances and the consideration of other variables that may intervene in the processes. Besides, the hydrological response was explored by studying 27 sub-basins of the Mira river basin from two equations derived from the Budyko theoretical framework, the equation proposed by Choudhury-Yang and the empirical equation proposed by Carmona et al.; The resulting change in surface temperature in the basin was also explored, using the surface energy balance decomposition approach. And finally, a conceptual model of interrelationships between ecosystem services, the social system, and the natural system was developed, through causal loop diagrams as a conceptual representation of the dynamic complexity of the system. (Tomado de la fuente)