Curso Internacional “Hidrología y Monitoreo Hidrológico en Ecosistemas Andinos” 10-14 de junio de 2013. Piura, Perú. Presentación de Conrado Tobón Universidad Nacional de Colombia

1. FECOHIDROLÓGÍA DE LOS
BOSQUES ANDINOS
Curso sobre hidrología y Monitoreo hidrológico en ecosistemas
Andinos
Iniciativa Regional de Monitoreo hidrológico de Ecosistemas Andinos
iMHEA
Conrado Tobón M. PhD.
ctobonm@unal.edu.co

2. Que es Ecohidrología
• La Ecohidrología es una Ciencia emergente
que relaciona la Ecología y los complejos
procesos del ciclo hidrológico. Busca
explicar la manera como los procesos
hidrológicos regulan a los ecológicos y
como un proceso ecológico puede
subsecuentemente regular a uno hidrológico

3. Donde están los Bosques Alto Andinos?
• En términos generales
los BA se ubican entre
los 2400 y 3500
msnm, especialmente
en Venezuela,
Colombia, Ecuador,
Perú y Bolivia.
(Cuatrecasas, 1958;
Cleef, 1981; Rangel et
al., 1997; Young,
2006)

4. No todos los Bosques Alto Andinos son
iguales..

5. Tampoco los diferentes compartimientos del
bosque....

6. Ecología de los bosques Andinos

7. Lluvia
Ciclo hidrológico en Bosques Andinos
Interceptación
Lluvia Efectiva
Fotosíntesis & respiración
Recarga de acuíferos
Regulación de caudales
Infiltración
Evaporación
Agua disponible

8. 1. El Dosel de
los bosques..
El
compartimiento
de transferencia

9. • Temperatura
Promedio de 16°C, con
variaciones entre 10 y
26°C
Variación importante
entre el día y la noche,
pero muy baja entre
meses

10. Precipitación en los bosques andinos y su
distribución espacial
Alta variabilidad espacial
Aumenta con la altura,
hasta el punto máximo
Entre 1100 y 5300 mm/año.
Promedio alrededor de los 2500 mm/año
(Tobón et al., 2011; Fleischbein et al.,
2006; Bendix et al., 2007; Wilcke et al.,
2007; Espinoza et al., 2008; Tobón et al.,
2008)

11. Distribución
de la
Precipitación
en un transecto
de la
Cordillera
Central a la
cordillera
occidental en
Colombia

12. Precipitación en la
región Andina-
Colombia

13. Aportes de la niebla a los Bosques Alto
Andinos
Interceptación de la niebla
por los Bosques Andinos : 42
- 275 mmaño. Promedio de
65 mmaño (Veneklaas y Van
Ek, 1990; Ortega et al.,
2002; Dengel y Rollenbeck
2003; Holder, 2004; Tobón y
Arroyave, 2007)
Valores de hasta 438
mm/año (Fonseca y Ataroff,
2005)
570 mm/año (González,
2000; Ferwerda et al., 2000 )
800 mm/año (Cavelier y
Goldstein, 1989
Aumenta con la altitud dentro del BAA y con la época del
año (Tobón y Arroyave, 2007; Rollenbeck et al., 2008)

14. Interceptación de la precipitación
• Valores promedios
entre el 11% y el
32% de la PT
(Wilcke et al., 2001;
Fleischbein et al., 2005;
Arroyave, 2007; Wilcke et
al., 2007; Tobón et al.,
2008; Frumau et al., 2009)

15. Permanencia de un dosel húmedo
Duración durante el año
Pv = 27% - Ph = 44%
Sensor de humedad de las
hojas = 58%

16. Interceptación y almacenamiento de agua por las
epifitas y briofitos
Las epifitas capturan el agua de la niebla generando entradas
adicionales de agua a los bosques que las sostienen. Almacenan hasta
7.5 veces su peso seco (Tobón et al., 2009; Köhler y otros, 2007)

17. Humedad relativa
La HR varia generalmente entre 60% y saturación

18. Radiación solar
• Presencia de la niebla y nubes
bajas = Radiación moderada
• En algunos BAA la radiación
aumenta durante los periodos secos

19. En el rango altitudinal de los
bosques Andinos la
variabilidad espacial de ETP
es muy grande.
La presencia frecuente de la
niebla restringe la
evapotranspiración
(Bruijnzeel, 2004, Burgess and
Dawson, 2004 Tobón et al.,
2008)
Evapotranspiración

20. En el rango altitudinal de los
bosques Andinos la variabilidad
espacial de ETP es muy grande,
la cual disminuye con la altitud:
150 mm por cada 1000 m
(Frere et al., 1978)
La presencia frecuente y la
densidad de la niebla restringe
la evapotranspiración
(Hofstede, 1997; Bruijnzeel,
2004, Burgess and Dawson,
2004; cepeda y Lesmes, 2005;
Tobón et al., 2008)
Evapotranspiración
Venezuela, 557-980 mm/año
Colombia, 430 – 800 mm/año
Ecuador, entre 560-1280 mm/año
Perú, 530-650 mm/año.
Bolivia, 460-1190 mm/año

21. 2. Horizonte orgánico…. Un
compartimiento de ciclaje de nutrientes

22. 3. Los suelos.. Un compartimiento
de regulación hídrica

23. Suelos
Suelos volcánicos y orgánicos , alta infiltración, capaces de
almacenar grandes volúmenes de agua y permanecen con
humedades cercanas a saturación, aún durante los períodos
secos.

24. La humedad del suelo un factor crucial en la respuesta de
las cuencas a los eventos extremos
• El efecto amortiguador de los
bosques se reduce en la medida
que aumenta la humedad del
suelo hasta su saturación. Por lo
tanto la regulación de caudales
esta controlada en gran medida
por el agua que pueda
almacenar el suelo y su
capacidad para liberarla
lentamente.
Tomado de: Scott et al. (2004)

25. 4. La Cuenca Hidrográfica… Unidad básica
para el balance hídrico
Caudal y rendimiento hídrico (Q/P)
de bosques alto andinos frente a
otros tipos de bosques:
• Bosque alto andino (niebla): 53-63%
• Bosque Andino 36-63%
• Bosque seco tropical: 19-27%
• Bosque Húmedo tropical: 26-42%
• Ecosistemas de páramo: 56-67%

26. Los Bosques Alto Andinos y su conectividad
con los ecosistemas de alta montaña: Paramos
y Glaciares

27. Vulnerabilidad de los Bosques Alto Andinos frente al
Cambio Climático: hay una tendencia global al
aumento de eventos climáticos extremos…

28. Cambios en la magnitud de las variables
climáticas: P, Nubosidad, T, HR y RS.
Aumenta su fragilidad y altera o disminuye su
funcionalidad

29. Cambio climático y zonas de vida (Holdridge
1987)
Redistribución de las 19 Zonas de Vida (Enquist, 2002)
• Zonas altas: Más sensibles a los cambios en T y nubosidad.
• Zonas bajas: Más sensibles a cambios en la P

30. Vulnerabilidad de los Bosques Andinos frente
al cambio en el uso del suelo
Alta presión sobre los bosques nativos

31. Cambios esperados…
Cambios en las condiciones climáticas locales a regionales: Aumento del
albedo, incremento en el nivel base de las nubes, disminución del vapor del
agua en la capa limite (ET). = Migración de especies y comunidades
(Malcolm, et al., 2002)

32. Fragmentación de los bosques Alto Andinos
Aumenta su fragilidad y altera o disminuye su
funcionalidad ecohidrologica

33. Cambios en el uso del suelo
Pérdida de suelos y los ciclos hidrológicos y
biogeoquímicos y cambios en el microclima.

34. Efectos del cambio de uso del suelo
Cambios en las prop. hidrofísicas
del suelo (Tobón et al., 20010, Tobon y
Morales, 2009)
Y (cm)
q (cm3/cm3)
First drying curve
Drying curve
Wetting curve
F
Fe

35. Procesos de Restauración: Ausentes o muy
lentos
Escasez en el conocimiento sobre metodologías
apropiadas de restauración.

36. Resumen.. Ecohidrología de bosques Andinos
Alta, aumenta con la altitud
Baja, disminuye con la altitud y la
presencia de niebla
Inf alta, alta MO, alto
almacenamiento, CRH y buena R.
H. Permanecen cercanos a sat.
Alto RH
Rocas fracturadas, permiten la
recarga de acuíferos afectan el
calculo del BH

37. Desea saber más?