Bosques, Final Web

5/22/2018 Bosques, Final Web

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INVESTIGACIN ySISTEMATIZACIN

Serie

04

Programa Regional para la Gestin Social deEcosistemas Forestales Andinos ECOBONA

LOS BOSQUES ANDINOS Y EL AGUA


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INVESTIGACIN ySISTEMATIZACIN

Serie

04

Programa Regional para la Gestin Social deEcosistemas Forestales Andinos ECOBONA


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Tabla de contenido

PRESENTACIN 6

INTRODUCCIN 9

LOS BOSQUES ANDINOS Y SU CICLO HIDROLGICO:CONCEPTUALIZACIN 17

Precipitacin 17

Precipitacin neta dentro del bosque

e interceptacin 19

El agua en la capa de hojarasca o de musgos 20

Escorrenta superficial frente a infiltracin 20

Agua en el suelo 20

Evapotranspiracin 21

Caudal de ros y quebradas 22

Otras salidas de agua desde las cuencas

con bosque andino 22

PROGRAMA REGIONAL ECOBONAINTERCOOPERATION

Los bosques andinos y el agua

Elaborado por: Conrado Tobn, PhD

Profesor Asociado Universidad Nacional de Colombia, Sede Medelln

Con los aportes de: (en orden alfabtico)

Mara de los Angeles Barrionuevo Johanna Barrero Bert De Bievre Marylaure Crettaz

Francisco Cuesta Bernita Doornbos Alejandro Marulanda Galo Medina Adriana Osorio

Comit Editorial: Galo Medina, Bert De Bievre

Fotografas: Archivos ECOBONA. Vernica vila, Jan Baiker, Philippe de Rham, RebecaDumet, Marco Guaicha, Galo Medina, Nestor Mena, Conrado Tobn.

Edicin: Patricio Mena Vsconez/La Caracola

Diagramacin: Vernica vila :Activa Diseo Editorial :[email protected]

Tiraje: 1000 ejemplares

Reproduccin autorizada si se cita la fuente. Este libro deber ser citado de la siguiente manera:Tobn, C. 2009. Los bosques andinos y el agua. Serie investigacin y sistematizacin #4.Programa Regional ECOBONA INTERCOOPERATION, CONDESAN. QuitoQuito, mayo 2009

ECOBONA es un Programa Regional Andino de la Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperacin Inter -nacional (COSUDE), implementado en Bolivia, Ecuador y Per por la Fundacin Suiza para el Desarrollo y laCooperacin Internacional (INTERCOOPERATION).

Trabaja para que las autoridades y la sociedad conozcan y valoren la importancia y potencialidad que tienenlos Ecosistemas Forestales Andinospara el desarrollo econmico y social.

El objetivo que persigue el ECOBONA es lograr que actores de nivel local, nacional y regional andino apli-quen polticas, normas e instrumentos de gestin social de los recursos de Ecosistemas Forestales Andinosen las reas geogrcas priorizadas en cada pas.

El Proyecto Pramo Andino surge como un punto de unin para el diseo, integracin y puesta en prcticade iniciativas que contribuyan a la superacin de las principales barreras para conservar la biodiversidad ysalvaguardar las funciones hidrolgicas de los pramos, compatibilizando la conservacin y el uso sosteni -ble. Cuenta con nanciamiento GEF a travs del PNUMA y es ejecutado a nivel regional por CONDESAN y anivel nacional por el ICAE de la Universidad de los Andes en Venezuela, el Instituto Alexander von Humboldten Colombia, la Fundacin EcoCiencia en Ecuador, y el Instituto de Montaa en Per.

www.bosquesandinos.info


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EL CAMBIO CLIMTICO Y LA HIDROLOGADE LOS BOSQUES ANDINOS 69

BIODIVERSIDAD Y RECURSOS HDRICOSDE LOS BOSQUES ANDINOS 75

INICIATIVAS DE PROGRAMAS DE MANEJO Y CONSERVACINDE LOS BOSQUES ANDINOS 83

NECESIDADES DE INVESTIGACIN 87

BIBLIOGRAFA 94

LA HIDROLOGA DE LOS BOSQUES ANDINOS 25

Precipitacin 27

Evapotranspiracin 37

Infiltracin de la precipitacin y el agua en el suelo 40

Caudal y rendimiento hdrico 43

IMPACTO HIDROLGICO CAUSADO POR LA TALAY CONVERSIN DE LOS BOSQUES ANDINOSA OTROS USOS DEL SUELO 47

Cambios en la tasa de evapotranspiracin

producidos con el cambio de uso del suelo 48

Cambios en la capacidad de los suelos para

almacenar y retener la humedad 49

Prdida de suelo debido a la erosin como un

efecto del cambio de los bosques andinos

por otra cobertura 50

Cambio en el rgimen hidrolgico y en el caudalde las cuencas andinas debido a la tala de

los bosques y cambios en el uso del suelo 54

Impacto socioeconmico causado por la destruccin

de los bosques de las montaas andinas 64


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este ecosistema y sobre las cuencas de montaa, respecto a sus procesoshdricos.

El Programa Regional para la Gestin Social de Ecosistemas Forestales Andi-nos (ECOBONA) tiene un profundo inters en generar y difundir los conoci-mientos sobre la relacin entre los bosques andinos y el agua. Para ello, con-juntamente con el Proyecto Pramo Andino, acord identicar el estado del

conocimiento del ciclo hidrolgico en bosques andinos desde Venezuela hastaBolivia. El inters de ambos programas es complementar la informacin yagenerada para el ecosistema pramo y contar, en el futuro cercano, con unabase de conocimiento slida sobre la hidrologa y la biodiversidad para todo elpaisaje andino de montaa.

Esta publicacin pretende contribuir a la bsqueda de una mejor conexinentre la informacin cientca y las propuestas tcnicas y sociales de manejode cuencas de montaa, en las que la salud de los bosques andinos esrelevante.

Galo Medina Bert De Bievre

Programa Regional ECOBONA

INTERCOOPERATION

Proyecto Pramo Andino

CONDESAN

PRESENTACIN

Es un amplio consenso el considerar a los bosques andinos como ecosiste-mas fuentes de agua. sta es una razn para que las iniciativas relacionadascon el manejo y la conservacin de dichos bosques busquen el mantenimientode su funcin ecolgica hdrica.

Los acuerdos se resumen en que conservar los bosques siempre ayuda amantener cuerpos de agua regulados en calidad y en cantidad. Esto es prc-ticamente un axioma.

No obstante, cuando se analiza los bosques andinos intervenidos y los cam-bios de uso de la tierra, no existe un consenso sobre el impacto en el ciclodel agua. Entre tcnicos y cientcos, el desacuerdo sobre las caractersticasde la relacin agua-bosque aumenta, aun ms, cuando se trata de plantearalternativas de manejo para la recuperacin o restauracin de los espaciosboscosos perdidos o degradados. Entonces, surgen propuestas que pudieranno ser las ptimas o, peor todava, que perjudicaran la funcin hidrolgica delecosistema forestal andino.

El fondo del asunto radica en que se sobreestima el conocimiento generalsobre la hidrologa de las cuencas, as como los efectos de las propuestastcnicas para su manejo. Y es que la informacin no presenta el avance realque demanda un buen manejo de cuencas, lo que implica vacos importantes

en el conocimiento acerca de la relacin bosque-agua en las zonas de mon-taa. Muchos aspectos an estn siendo descubiertos, pero en frente est elcreciente inters en el agua, cada vez ms escasa y de menor calidad.

Existe al momento una evidente preocupacin en las sociedades rurales yurbanas por la salud de los bosques andinos, lo que se traduce en una ciertadisponibilidad de recursos nancieros y tcnicos para ser invertidos en enfren-tar la desaparicin y la degradacin de estos ecosistemas. No obstante, estosrecursos no necesariamente son encauzados con efectividad, dada la faltade valoracin a la generacin y aplicacin del conocimiento particular sobre


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INTRODUCCIN

La cordillera de los Andes surge de la actividad tectnica y de la deriva conti-nental en Sudamrica (Brown y Lomolino, 1998; Pielou, 1979), fenmeno quese origin por el choque de la placa de Nazca con la placa Sudamericana(Fittkau et al., 1968). Este evento dio lugar a una compleja cadena de monta-

as que se extiende desde el sur del continente hasta Venezuela y que com-prende una variedad de ecosistemas cuyas particulares caractersticas hansido determinadas, en parte, por los factores climticos (Sentir.org, 2001) y,a una escala ms local, por la altitud (Grubb y Whitmore, 1966). Entre estosecosistemas se encuentran los bosques andinos, que se ubican entre los1 000 msnm y el lmite inferior de los pramos, y las punas (Bruijnzeel, 2004),alrededor de los 3 300 msnm.

La dispersin de la vegetacin en la cordillera de los Andes se inici en elsur del continente, en la subregin patagnica, donde la adaptacin y el ade-cuado desarrollo de las especies vegetales permitieron el trnsito de stashacia el norte, hasta las zonas de Colombia y Venezuela (Sentir.org, 2001;Van der Hammen y Hooghiemstra, 2001; Luteyn y Churchill, 2000; Churchillet al., 1995; Graf, 1994). Esto form distintas provincias, por la presencia delas barreras geogrcas que aparecieron a lo largo del proceso. En las zonasdonde la temperatura y la precipitacin son bajas, la vegetacin se caracterizapor ser pequea (Van der Hammen y Hooghiemstra, 2001; Van der Hammen yCleef, 1986); el descenso hacia el valle y las llanuras trae consigo la aparicin

de arbustos y el aumento de tamao en la vegetacin; para pasar al rea bos-cosa, marcada por la heterogeneidad (Rada, 2002).

Un compendio amplio sobre la dinmica de los bosques nublados del Neotr-pico, incluidos los bosques alto-andinos, fue presentado por Kapelle y Brown(2001); en l, se tratan cuestiones relacionadas con el ambiente natural y ladistribucin de especies en estos bosques. Sin embargo, aspectos como elhidrolgico, los efectos del cambio del uso del suelo y del cambio climticosobre estos ecosistemas han sido poco investigados (Arroyave, 2007). De otrolado, varios autores coinciden en que el estado del conocimiento sobre los

Philippe de Rham


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Bosque alto-andino(2 550 msnm), con presencia de una niebla que controla las condiciones ambienta-les dentro y fuera del bosque, con un efecto considerable sobre la evapotranspiracin.

Conrado Tobn

bosques andinos es an demasiado precario como para clasicarlos. As, seha sugerido la identicacin de las variables que alteran las condiciones delos bosques andinos mediante la demarcacin de gradientes ambientales msconspicuos, que sirvan para identicar condiciones que cambian la estructuray la composicin de dichos bosques (Beck et al., 2008; Young, 2006; Van derHammen y Hooghiemstra, 2001).

En este contexto, es obvio que la altitud es el factor ambiental que ms modi-ca a los bosques andinos, y as se denen tres tipos principales: bosquemontano bajo o subandino, bosque montano alto y bosque alto-andino obosque de niebla (Rada, 2002; Sentir.org, 2001; Grubb y Whitmore, 1966). Ensentido general, los bosques andinos no tienen un rango de altitud denido,pues se encuentran distribuidos en altitudes diferentes dependiendo de lascondiciones ambientales de cada sitio y de su exposicin a las corrientes demasas de aire humedecido. No obstante, generalmente se ubican en altitudesque oscilan entre los 1 000 y 3 500 msnm en las reas tropicales (Rangel, 2000)y entre los 1 500 y 2 500 msnm en las reas subtropicales (Brown y Kapelle,2001; Anexo 1). En otros lugares del mundo en las islas ocenicas, por ejem-plo, los bosques nublados pueden encontrarse tan bajos como a 500 msnm(Bruijnzeel, 2006). Los bosques alto-andinos o bosques de niebla en Sudam-rica y Amrica Central estn por encima de los 2 000 msnm y por debajo delos 3 500 msnm; es decir, bajo el lmite del pramo o puna (Fontrbel, 2002;Fster, 2001; Hamilton et al., 1995b; Stadtmller, 1987). En las montaas delas islas del Caribe, se presentan a partir de los 660 msnm; en las montaasde las Galpagos y las costas ecuatorianas, a partir de los 400 msnm; en las

montaas de la costa atlntica del Brasil, desde los 700 msnm; y en las situa-das en Espaa y Hawi, en un rango que va desde los 1 000 msnm hasta los3 000 msnm (Bubb et al., 2004).

Como resultado del amplio rango altitudinal de los bosques andinos, se observatoda una gama de condiciones ambientales, fsicas y geogrcas. Esto permiteun desarrollo natural de los bosques, con lo que se conforman ecosistemasvariados y, a la vez, se contribuye a la gran oferta de servicios ambientales queproporcionan estos ecosistemas, que van desde la regulacin de caudalesy el rendimiento hdrico, hasta escenarios de belleza escnica incomparable.


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en gran parte el microclima del territorio donde se encuentran, como resultadode la captura de la humedad adicional de la niebla que pasa entre el dosel ylas ramas, la disminucin de la radiacin solar hacia la supercie del bosque, labaja velocidad del viento dentro de los bosques (Arroyave, 2007), la abundanciade eptas en las ramas y en el tronco de los rboles (Tobn y Arroyave, 2007;Hofstede, 1995), y la presencia de una capa gruesa de musgo en el suelo, lamisma que captura el agua de la precipitacin y la libera lentamente durante los

perodos sin lluvia (Avendao,2007). Adems, es bien cono-cido el papel que desempeanestos bosques de montaa enel control de la erosin y en lacalidad de las aguas (Ataroff yRada, 2000).

Debido a la gran importan-cia que tienen estos bosquesandinos como proveedores deservicios ambientales, actual-mente existe un sinnmero deproyectos y programas nacio-nales e internacionales en lospases andinos, los cuales hanestado orientados a desarro-llar polticas sobre el manejode los recursos hdricos (porejemplo, el Programa Regio-nal ECOBONA). Sin embargo,muy pocos programas inclu-yeron dentro de sus objetivosla adquisicin de informacinbsica que les permitiera tenerun conocimiento sobre la mag-nitud de estos servicios y sudistribucin espacio-temporal. Jan Baiker

Especcamente, los bosques andinos actan como reguladores hdricos,poseyendo, junto con la Amazona, gran parte del agua dulce terrestre. Losbosques de niebla (alto-andinos) presentan una dinmica hdrica poco con-vencional (Bruijnzeel, 2001), que radica principalmente en que la niebla y lalluvia transportadas por el viento se convierten en un aporte adicional de agua(Tobn et al., 2008; Tobn y Arroyave, 2007; Bruijnzeel, 2001; Gonzlez, 2000)y de nutrientes (Beiderwieden et al., 2005) al sistema. Todo esto, como resul-tado de la capacidad que tienen estos bosques para interceptar el agua de laniebla y de la consecuente disminucin de la transpiracin (Ferwerda et al.,2000).

En contraste con los rangos expuestos, que se rigen bajo el parmetro dela altitud de manera invariable, algunos autores, como Stadtmller (1987),dejan dichos rangos un tanto ms abiertos, dada la imposibilidad de precisarlos lmites altitudinales de los bosques de niebla, as como de determinar elancho de su piso altitudinal, que depende de la estructura de la troposfera,de las condiciones de temperatura y humedad, de la condicin de inver-sin de los vientos alisios y de la elevacin de las masas de aire hmedo(Stadtmller, 1987). Segn la temperatura y el contenido de humedad delaire, se puede presentar un ascenso de nubes condicionado por la topo-grafa, pero en las costas se suelen presentar transiciones borrosas entreneblinas y nubes orogrcas. De acuerdo con Lawton et al., (2001), las ante-riores caractersticas y el grado de exposicin del sitio a las corrientes de airehmedo determinan los rangos de humedad o cantidad de precipitacin queestos bosques reciben.

De acuerdo con lo sealado, la importancia de los bosques andinos radicaen que son ambientes de alta energa y de abundancia de agua, en forma dehumedales y complejas redes hdricas que drenan hacia las partes mediasy bajas de las cuencas, donde se asienta gran parte de la poblacin de lospases andinos (por ejemplo, Bogot, Quito, Mrida, Piura, entre otras). Estosecosistemas, adems de su gran aporte hdrico, presentan formaciones vege-tales nicas en el mundo, tanto por su composicin orstica como por lasparticularidades evolutivas que han desembocado en altos niveles de ende-mismo y diversidad biolgica. De igual manera, estos ecosistemas controlan


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La informacin revisada consiste principalmente en documentos cientcospublicados en revistas indexadas, tanto de ndole internacional como nacio-nal, en cada pas de los Andes tropicales. Igualmente, se han revisado algu-nos documentos de carcter ms local, como tesis de grado e informes deproyectos. Como en toda revisin bibliogrca temtica, estamos seguros deque algunos documentos existentes no fueron revisados por diferentes razo-nes de inaccesibilidad, pero esperamos haber tenido en cuenta los ms rele-vantes y orientadores en la temtica tratada. Este documento concluye conla presentacin de una lista ordenada (por prioridad) de las necesidades deinvestigacin, tomando como criterio la falta de informacin y la necesidad degenerarla para fundamentar programas de manejo y conservacin de estosecosistemas, especcamente en los tres pases mencionados. Para una mejorcomprensin, este documento empieza por describir en forma conceptual elciclo hidrolgico en ecosistemas de alta montaa, especialmente aquellasvariables y procesos que determinan la funcionalidad hidrolgica de los bos-ques andinos.

Adems, esto tambin les hubiese permitido fundamentar sus conclusiones,la mayora de las cuales han estado basadas en estudios llevados a cabo enotros lugares del planeta, en supuestos o en percepciones populares.

Dado el precario conocimiento que se tiene sobre la hidrologa de los bosquesandinos, a pesar de su papel real en la regulacin hdrica en cuencas (Bruijn-zeel, 2001), as como la dispersin de la informacin existente, es imprescindi-ble hacer una recopilacin y revisin exhaustiva de la informacin disponible.El objetivo es aclarar la relacin entre el bosque andino y el agua, identicarlos vacos de informacin y, en consecuencia, determinar las necesidades deinvestigacin que permitan fundamentar polticas de manejo, conservacin y/orestauracin de los bosques andinos. Todo esto apoyar a los programas devaloracin de los servicios ambientales que ofrecen estos ecosistemas y gene-rar una conciencia de conservacin entre los pobladores locales. Adicional-mente, entre aquellos estudios que se han realizado en algunas partes de losAndes, existe una gran divergencia en los mtodos utilizados para caracterizarla dinmica del agua en estos ecosistemas y su aporte hdrico, lo que en parteexplica la disparidad de los resultados (Tobn et al., 2008; Bruijnzeel, 2006),que hace ms difciles las comparaciones y la deduccin de conclusiones apli-cables a la regin.

De acuerdo con lo anterior, este documento tiene como objetivo presentar losresultados de la revisin de la informacin disponible referente a la hidrologade los bosques andinos, con nfasis en los bosques alto-andinos frecuente-mente afectados por la niebla. Se pone ms atencin a la literatura existentesobre los bosques andinos de Ecuador, Per y Bolivia. Sin embargo, debido ala escasa informacin disponible para estos pases, se presenta informacinexistente de los otros pases del bloque andino y de Centroamrica, paratener un espectro ms amplio sobre la funcionalidad hidrolgica de estos bio-mas particulares. Adems, se ofrece, en forma breve, la evidencia existentesobre los posibles efectos del cambio climtico y del cambio en el uso delsuelo sobre la funcionalidad hdrica de estos ecosistemas andinos; y se dis-cuten, a la luz del conocimiento actual, los efectos de la deforestacin y delcambio en el uso del suelo en la biodiversidad y su relacin con los impactoshidrolgicos.


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LOS BOSQUES ANDINOS Y SU CICLO HIDROLGICO:CONCEPTUALIZACIN

Para entender cmo funcionan hidrolgicamente los bosques andinos a la luzdel conocimiento actual, es importante denir de manera conceptual el ciclohidrolgico en los ecosistemas de alta montaa (Figura 1), lo que facilita el enten-

dimiento de las relaciones existentes entre los bosques andinos y su hidrologa.De la misma forma, el modelo conceptual permitir conocer especcamentelos procesos ms importantes que intervienen en la relacin bosque-agua ycmo stos pueden ser afectados por el cambio climtico y/o por el cambioen el uso del suelo. Esto, a su vez, aportar nuevos conocimientos para eldelineamiento de programas de investigacin y manejo de estos ecosistemas.Para una mejor comprensin, la descripcin conceptual del ciclo hidrolgicose presenta consecutivamente, de acuerdo con el orden de los procesos en ladireccin del ujo del agua en estos ecosistemas; es deci r, entradas por precipi-tacin en todas sus formas (vertical y horizontal: lluvia que es transportada porel viento y la niebla),precipitacin netadentro del bosque,agua en el horizonteorgnico, escorrentasupercial, inltra-cin de la precipi-tacin, evapotrans-

piracin, agua en elsuelo, percolacinprofunda y drenaje anivel de cuenca.

Precipitacin

La precipitacin es la principal entrada de agua en los ecosistemas terrestres;sin embargo, los bosques andinos reciben regularmente entradas adicionalesde agua por la interceptacin de la niebla y de la lluvia transportada por el

Rebeca Dumet

Nstor Mena


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Precipitacin

Evapotranspiracin

Precipitacin neta

Precipitacinhorizontal

Escorrentasuperficial

Ro

Niebla Flujotroncal

InterceptacinInterceptacin

Infiltracin

Infiltracin

Evapotranspiracin

Flujo subsuperficial


Percolacin

Percolacin Percolaci

nPercolaci

nZona saturada

Zona saturada

Nivelfre

ticoNivelfre

tico



Conceptualizacin

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Precipitacin neta dentro del bosque e interceptacin

De manera similar a lo que ocurre en otros tipos de bosques, en los andinoses esencial conocer la fraccin de la precipitacin que realmente llega a lasupercie del suelo, la llamadaprecipitacin neta. Esta precipitacin est com-puesta por las gotas de agua que caen o drenan al suelo desde el follaje y las

ramas o que se escurren a travs de los troncos. Dado que durante los eventosde precipitacin o de niebla cierta cantidad del agua de lluvia interceptada seevapora en el dosel, la cantidad de precipitacin neta es siempre menor a la de

la precipitacin total; esta diferen-cia es conocida como intercepta-cinde la precipitacin (Cavelier yGoldstein, 1989). Esta cantidad deagua regresa a la atmsfera direc-tamente desde el dosel, dado elproceso de evaporacin durante eltiempo posterior a los eventos deprecipitacin (Cavelier, 1991). Enlos eventos donde solamente sepresenta niebla, el proceso es simi-lar, pero las prdidas pueden ser dediferente magnitud. Por ejemplo,es comn encontrar en los bos-ques alto-andinos (o bosques deniebla) que la cantidad de agua queatraviesa el dosel excede a la pre-cipitacin (Tobn y Arroyave, 2007;Gonzlez, 2000; Cavelier, 1991;Zadroga, 1981). Esto se debe a laprecipitacin horizontal: las entra-das adicionales por interceptacindel agua de la niebla y de la lluviatransportada por el viento en unadireccin diferente a la vertical(Attaroff y Rada, 2000). Jan Baiker

viento (Tobn et al., 2008; Rollenbeck et al., 2008; Tobn y Arroyave, 2007;Gonzlez, 2000; Hamilton et al., 1995b; Zadroga, 1981). A este respecto, esbien conocido que el contacto entre la niebla y la vegetacin hace que estaltima atrape parte del agua (Frumau et al., 2009; Villegas et al., 2008); de talmanera que entre mayor densidad de niebla, mayor la supercie de contacto(presencia de vegetacin exuberante), y mientras mayor tiempo de contactode la niebla con la vegetacin, mayor el agua depositada. Adems, otros fac-tores, como la velocidad del viento, harn que vare la cantidad de agua inter-ceptada (Villegas et al., 2008).

FIGURA1. Ciclo hidrolgico en los bosques andinos .Principales procesos hidrolgicos que controlan el fun-cionamiento hdrico de estos bosques.


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Conceptualizacin

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Drenaje vertical o percolacin profunda : la excesiva agua en el suelosale de la zona de races y uye verticalmente hasta encontrar el nivelfretico. Este ujo alimenta quebradas y ros y estabiliza su caudal, aunen perodos de sequa, cuando las reservas del agua del suelo disminuyendrsticamente.

Drenaje horizontal o subsuperficial a travs de la pendiente :en la altamontaa este proceso est condicionado especialmente por la super-cialidad del estrato rocoso. Esta cantidad de agua sale rpidamente delos ecosistemas, bien sea durante los eventos de precipitacin o algunashoras despus de estos.

Absorcin de agua por las races de la vegetacin y su intercambiocon la atmsfera a travs de la evapotranspiracin:en la mayora de losbosques andinos, la evapotranspiracin es inferior a la de otros, debido ala frecuencia de nubes bajas o niebla, la baja radiacin, las bajas tempera-turas y la alta humedad relativa.

Evapotranspiracin

La evaporacin y la transpiracin del agua libre en el dosel dependen princi-palmente de la cantidad de calor absorbida por la vegetacin y de la disponi-bilidad de agua en el suelo. La velocidad del viento interviene igualmente enla determinacin de la permanencia y cantidad de agua sobre la supercie dela vegetacin: cuanto ms rpidamente se mueva el aire, ms rpidamentese renovar la humedad que est en contacto con el follaje, afectando la eva-potranspiracin. En los bosques andinos, las mayores prdidas de agua sepresentan por interceptacin de la precipitacin y su posterior evaporacindesde el dosel, dada la alta velocidad del viento que generalmente se pre-senta a estas altitudes. Sin embargo, la continua presencia de niebla parecerestringir las prdidas por transpiracin, ya que el dosel de estos bosques per-manece hmedo por gran parte del ao (Frumau et al., 2009), lo que dependeno solamente de la cantidad de precipitacin y la presencia de niebla, sino,igualmente, de su distribucin temporal.

El agua en la capa de hojarasca o de musgos

En la supercie de los bosques andinos, especialmenteen los alto-andinos, es comn encontrar una capa gruesade hojarasca y/o de briotos (principalmente musgos),la cual ha sido poco investigada en su aspecto hidro-lgico y en el papel que desempea en la hidrologade estos ecosistemas (Avendao, 2007). Sin embargo,se conoce que la hojarasca y los musgos son capacesde almacenar grandes cantidades de agua, que liberanposteriormente durante los perodos secos (Tobn et al., 2008).

Escorrenta superficial frente a infiltracin

Una vez que el agua atraviesa la capa de hojarasca o de musgos y alcanza lasupercie del suelo, puede seguir dos vas: se inltra en el suelo y uye a travsde ste, o se escurre supercialmente. Esto est controlado por la capacidadde inltracin de cada suelo en particular, las caractersticas de la precipi-tacin, el estado de humedad del suelo y la pendiente. Para el caso de losbosques andinos, la mayora de los estudios relacionados con la capacidad deinltracin en estos suelos (andisoles, con alto contenido de materia orgnica)coincide en que presentan una alta tasa de inltracin (Tobn et al., 2009a).Esto permite que la recarga del agua del suelo y de los acuferos desde estosecosistemas sea mayor, lo que provoca que se mantengan los caudales de los

ros incluso durante el verano.

Agua en el suelo

Los suelos en los ecosistemas alto-andinos son generalmente derivados decenizas volcnicas y, como se ha dicho, son andisoles, caracterizados por unalto contenido de materia orgnica. Esto y la presencia de lluvia continua oniebla hacen que los suelos permanezcan hmedos (cercanos a la saturacin)durante casi todo el ao. Una vez que el agua inltra la supercie del suelo, losujos principales son (Tobn et al., 2009a; Cavelier, 1991):

Vernica vila


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Conceptualizacin

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De acuerdo con este modelo conceptual, los procesos ms relevantes para losobjetivos de este documento son: la precipitacin y su distribucin espacial;la inltracin; la evapotranspiracin, y el caudal o salidas desde las cuencas.Por lo tanto, en este documento se presentan los resultados de la revisin dela informacin relacionada con estos procesos en los bosques andinos. Sesigue el mismo orden de presentacin del modelo conceptual. Para esto, lainformacin disponible para Ecuador, Per y Bolivia se cruza con informacinexistente sobre los dems pases andinos y de Centroamrica. As, en con-junto se pueden generar conclusiones sobre el funcionamiento hidrolgico deestos ecosistemas y los efectos causados por su destruccin. Por lo tanto, eldocumento que se presenta a continuacin contempla un compendio de lainformacin disponible sobre la hidrologa de los bosques andinos en los trespases y, en la medida de la necesidad y la existencia, se presenta informacinde los otros pases, tratando de relacionar ecosistemas con caractersticassimilares.

Caudal de ros y quebradas

Los bosques andinos son ampliamente conocidos como ecosistemas regula-dores de caudales, con un alto rendimiento hdrico (Tobn y Arroyave, 2007;Ataroff y Rada, 2000; Cavelier, 1991; Cavelier y Goldstein, 1989). Ayudanespecialmente a controlar y mantener los ujos de agua durante los perodossecos, lo que los hace de una singular importancia hidrolgica en el trpico(Bruijnzeel, 2006).

Otras salidas de aguadesde las cuencascon bosque andino

En los ecosistemas de alta mon-taa, es comn que se presentenotros tipos de salida del agua: larecarga de acuferos por perco-lacin profunda a travs de lasgrietas de la roca (dependiendodel nmero y tamao de las fallasgeolgicas o puntos de percola-cin y su prolongacin en la roca)y las salidas por bocatomas o ser-vidumbres de aguas, generalmente

realizadas por pobladores de lazona para consumo humano y/ouso agrcola. Es importante teneren cuenta que el agua de perco-lacin profunda en la parte alta delas montaas generalmente aora(por nacederos u ojos de agua)hacia las partes media y baja de lascuencas.

Jan Baiker


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LA HIDROLOGA DE LOS BOSQUES ANDINOS

Nuestra revisin indica claramente que existen muy pocos estudios relaciona-dos con la hidrologa de los bosques andinos, situacin que parece no habercambiado desde 1987, cuando investigaciones bibliogrcas exhaustivassobre la hidrologa de los bosques tropicales de montaa presentaron muy

poca informacin acerca de los bosques andinos (Ilstedt et al., 2007; Bubbet al., 2004; Llerena, 2003; Sandstrom, 1998; Stadtmller, 1987; Bruijnzeel yVeneklaas, 1998; Bruijnzeel, 1990, 2000, 2001, 2004). A pesar de que la infor-macin disponible es escasa, especialmente en pases como Ecuador, Pery Bolivia, en los ltimos aos se vienen generando algunos documentos, quenos dan cierta claridad sobre el papel hidrolgico de estos bosques. Hay queaclarar que en el sur de Ecuador se encuentra al menos un sitio (Estacin Cien-tca San Francisco) del cual existe ms informacin puntual que de cualquierotro sitio en la regin andina. Dicha Estacin ha producido estudios con ungran nfasis en el componente bitico (por ejemplo, vegetacin), con algunaaproximacin hacia ujos de energa y el componente hidroclimtico. Granparte de esta informacin est en alemn, pues recientemente se ha editadoun volumen de estudios ecolgicos por una casa editorial Europea (Beck et al.,2008), el cual es un compendio de los resultados de los estudios que all sehan realizado.

Los bosques andinos constituyen ecosistemas forestales con una ora y unaestructura caractersticas. Estn inuidos por condiciones climticas quecontrolan en parte su funcionamiento (de Angelis et al., 2004). Entre estosbosques, los alto-andinos se ubican normalmente en una franja altitudi-nal donde el ambiente se caracteriza por una cobertura de nubes persis-tente o estacional. Esta nubosidad reduce la radiacin solar y el dcit devapor, y llega incluso a suprimir los procesos de evapotranspiracin (Tobnet al., 2008; Bruijnzeel, 2004). La precipitacin total que llega al interior delbosque se ve signicativamente incrementada por el aporte de la nieblainterceptada por la vegetacin (precipitacin horizontal). En comparacin conlos hmedos sistemas forestales de tierras ms bajas, los bosques nubla-dos presentan rboles de menor tamao, lo que hace que se incremente ladensidad de los tallos; los rboles dominantes del dosel generalmente

Jan Baiker


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Hidrologa

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Los bosques andinos y el aguaLos bosques andinos y el agua

Precipitacin

Un estudio sobre las caractersticas del clima y la distribucin de la precipi-tacin en los Andes es presentado por Espinoza et al., (2008); Emck et al.,(2006), de Angelis et al., (2004), Liebmann et al., (2004), Ville et al., (2000) yGrubb et al (1996), para los Andes Centrales, y por Poveda y Mesa (1997) para

Colombia. De acuerdo con estos autores, el clima en la cordillera de los Andesno est condicionado slo por los sistemas de presiones generales, sino queigualmente los altiplanos actan como supercies de calentamiento entre lascordilleras, formando bajas presiones regionales donde se desarrollan clulasconvectivas que, desde el Pacco y principalmente de la regin amaznica,conforman un sistema de vientos de valle que se traduce en una alta presinen la alta troposfera. Por su parte, las cadenas principales orientadas de sur anorte comprenden valles interandinos donde predominan corrientes de vientosalisios. As, algunos quedan protegidos del viento (sotavento), lo que hace quesean muy secos (Emck et al., 2006).

Esto implica que los bosques andinos estn expuestos a diferentes masas deaire: algunas muy hmedas como aquellas provenientes de la cuenca del Pac-co (Pveda et al., 2005; Gonzlez, 2000) y de la cuenca amaznica (Espinozaet al., 2008; Tobn, 1999); y otras relativamente secas, especialmente en losvalles interandinos (Rangel, 2000). De tal manera, dependiendo de su posicinen el gradiente altitudinal y del grado de exposicin a estas masas de nubes(Espinoza et al., 2008; Pveda y Mesa, 1997), los bosques reciben determina-das cantidades de precipitacin (vertical y horizontal), lo que a su vez es unfactor determinante en el rendimiento hdrico.

Hidrolgicamente, los bosques andinos estn inuenciados especcamentepor dos factores importantes: i) unas entradas por precipitaciones relativa-mente altas (Espinoza et al., 2008); y ii) una baja evapotranspiracin (Tobn etal., 2008; Rollenbeck et al., 2006). Estos factores controlan considerablementeel funcionamiento hidrolgico de estos ecosistemas (Tobn y Arroyave, 2008;Goller, 2004). La distribucin de la precipitacin en los Andes est controladaespecialmente por factores topogrcos (Espinoza et al., 2008) y por proce-sos climatolgicos locales y globales como El Nio (Kane, 2000) y El Chorro

exhiben troncos y ramas retorcidos o tortuosos, y hojas ms pequeas ycoriceas.

La presencia de niebla en bosques alto-andinos modica la mayora de lasvariables que intervienen en el balance hdrico de estos ecosistemas: reduce laradiacin solar, aumenta la humedad relativa y disminuye la evapotranspiracin

y el dcit de vapor de agua en el aire (Frumau et al., 2006; Bruijnzeel, 2004;Gonzlez, 2000; Cavelier y Peuela, 1990; Herrmann, 1970). La interceptacinde las gotas de agua de la niebla por la vegetacin ha sido ampliamente reco-nocida como un componente del ciclo hidrolgico de los bosques de montaafrecuentemente cubiertos por niebla, como son los bosques alto-andinos (Hol-der, 2004; Bruijnzeel, 2001; Schemenauer y Bridgman, 1998; Walmsley et al.,1996; Schemenauer y Cereceda, 1994; Pook et al., 1991; Cavelier y Goldstein,1989; Zadroga, 1981; Vogelmann, 1973).

De acuerdo con Bruijnzeel (2006), la principal razn por la que los bosques demontaa no han sido investigados en su aspecto hidrolgico es que la mayorade ellos se encuentra en lugares muy altos y remotos. Por otra parte, estosbosques estn expuestos a altas precipitaciones y se mantienen cubiertos deniebla, lo que les conere un ambiente hmedo de manera permanente. Loanterior, en conjunto, hace ms difcil la cuanticacin de las variables hidrol-gicas, especialmente la de las entradas por niebla y la lluvia transportada por elviento (Dengel y Rollenbeck, 2003). De lospocos estudios existentes, la mayora se

ha enfocado en evaluar el balance hdricomediante una aproximacin llamada decaja negra: se comparan valores deprecipitacin medidos con pluvigrafos opluvimetros tipo estndar con los cau-dales medidos a la salida de las cuencashidrogrcas (Zadroga, 1981; Herrmann,1972). Esta aproximacin no permiteconocer los procesos hidrolgicos inter-nos del ecosistema ni los parmetros quecontrolan dichos procesos. Philippe de Rham


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Este gradiente ha sido observado igualmente en el Parque Nacional de Cota-pata (bosque de Yungas en Bolivia), donde la precipitacin va desde los2 310 mm/ao, a 1 850 msnm; hasta los 5 150 mm/ao, a 3 050 msnm; es decir,hay un incremento de 250 mm por cada 100 metros de altitud (Schawe et al.,2008). De acuerdo con Rollenbeck (2006), este gradiente alti tudinal de precipita-cin est acompaado por un gradiente de entradas por niebla de alrededor de40 mm por cada 100 metros, hasta los 2 600 msnm, para luego incrementarseabruptamente a 180 mm por cada 100 metros de altitud (Tabla 1).

Dinmica de las masas de nubes sobre los bosques andinos: generacin de precipitacincontrolada por factores topogrcos (ascenso orogrco).

Conrado Tobn

del Pacco (Pveda y Mesa, 1997). Esta distribucin puede ser detectadamediante la instalacin de una red densa de estaciones pluviomtricas. Losbosques presentan una alta humedad permanente, pero sta no se evidenciasolamente por las altas precipitaciones, sino igualmente por la persistencia dela niebla (Schawe et al., 2008; Cavelier y Goldstein, 1989). Pese a que existenregiones donde la cantidad de lluvia alcanza valores de hasta 6 000 mm al ao(Espinoza et al., 2008; Rollenbeck et al., 2008; Bendix et al., 2004c;), la mayorarecibe una precipitacin media anual de alrededor de 2 000 mm (Schawe et al.,2008; Tobn y Arroyave, 2007).

En la regin andina parece existir un gradiente de precipitacin oriente-occi-dente, de tal manera que, a una misma altitud, las laderas expuestas al orientereciben una mayor precipitacin que las que estn orientadas al occidente(Espinoza et al., 2008; Bendix et al., 2004c; Lara et al., 2003); con excepcin dela regin del Choc, en Colombia, que recibe una de las ms altas precipitacio-nes del mundo, con valores entre 8 000 y 12 000 mm/ao (Pabn et al., 2008;Zea et al., 2008). De acuerdo con varios autores (como Bendix et al., 2004c yLauer, 1981), los valores mximos de precipitacin en el costado oriental de lacordillera de los Andes ecuatorianos se encuentran en un rango de altitud de3 200 a 3 500 msnm, con tendencias similares en Per (Espinoza et al., 2008).La cantidad de precipitacin decrece con la altitud hacia los valles interiores(Lara et al., 2003). Este comportamiento est relacionado con el nivel de con-densacin de las masas de aire humedecido que ascienden por la montaa ycon la velocidad del viento, que se incrementa con la altura (Rollenbeck et al.,2008; Harden, 2006; Rollenbeck et al., 2006; Bendix et al., 2004a; Lauer, 1981),con valores que van desde los 6 000 mm/ao en las partes ms expuestas aloriente (Espinoza et al., 2008), hasta slo 600 mm/ao en las partes altas, en elcostado occidental de la cordillera (Rollenbeck et al., 2008).

Generalmente, el nivel de condensacin y la mayor frecuencia de nubes enla regin andina se observan entre los 2 500 y los 3 400 msnm. Una serie dedatos ms larga (1998-2004) indica que la precipitacin en el costado orientalde esta zona va desde los 2 060 mm/ao, a una altitud de 1 960 msnm; hasta4 400 mm/ao, a 3 200 msnm (Oesker et al., 2008), lo que implica un aumentode cerca de 150 mm por cada 100 metros de elevacin, hasta los 2 600 msnm.


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es considerablemente menor, con valores anuales que oscilan entre los 800 y1 500 mm. Por su parte, las tendencias en la distribucin de la precipitacincon respecto al rango altitudinal parecen conservarse, con algunas excepcio-nes hacia los valles intramontanos, donde las precipitaciones son menores(Gmez-Peralta et al., 2008). Haca la regin alto-andina, la precipitacin anualest entre los 800 y 1 200 mm, pero presenta una alta nubosidad (Young yLen, 2001). En la cuenca pacca del Per, el ambiente es ms seco, conregiones muy ridas (200 mm/ao) en la parte central del Per y hacia lassecciones bajas de las cuencas, como el caso de las partes baja y media de lacuenca del ro Jequetepeque (Wilcox, 2007; Pea y Vargas, 2006). Esta regindel Pacco peruano presenta un gradiente claro de precipitacin, con prome-dios anuales de 700 mm a una altitud de 2 500 msnm, y de 1 200 mm hacia los3 200 msnm (Cobeas, 2007).

En Bolivia, los bosques hmedos montanos (incluyendo los bosques de nie-bla) cubren un rea de aproximadamente 150 000 km2, es decir, el 13,7% delterritorio del pas. Las precipitaciones dependen principalmente de los vientosalisios, que vienen cargados de humedad desde el Atlntico haca la Amazona(Schawe et al., 2008; Kessler y Beck, 2001) y de all hacia los Andes (Espinozaet al., 2008). Por esto, casi el 80% de la precipitacin en los bosques andinosde Bolivia cae durante el verano austral (de noviembre a abril). La precipitacinmedia anual vara dependiendo de la topografa y de la elevacin: las laderasorientadas al noreste reciben hasta unos 8 000 mm/ao (Kessler, 1999). Elnivel mximo de precipitacin se encuentra aproximadamente entre 1 000 y

1 500 msnm en zonas muy hmedas (ms de 5000 mm/ao); entre los 2 000y 2 500 msnm la precipitacin es algo menor, pero disminuye considerable-mente por encima de los 3 000 msnm, especialmente en valles de sotavento,con valores anuales menores a 500 mm (Espinoza et al., 2008; Kessler y Beck,2001; Fjelds et al., 1999). No obstante, Schawe et al., (2008) encontraronvalores mayores de precipitacin a los 3 050 msnm en la zona oriental delos Andes (Tabla 1). Una de las caractersticas principales de la precipitacinen Bolivia es su alta variabilidad interanual (de hasta el 25%), entre los aosms secos y los ms hmedos, la cual est ligada principalmente al fenmenoEl Nio-Southern Oscillation (ENSO), a efectos del Atlntico y a los excesosdurante los eventos de La Nia (Kessler y Beck, 2001).

Debido a la gran variedad microclimtica en Ecuador, es muy difcil encon-trar un patrn de distribucin de la precipitacin, al igual que en los bosquesandinos venezolanos (Sarmiento, 2001; Sarmiento 1986). En algunas zonasse presenta una buena correlacin entre la altitud y la precipitacin, pero en lamayora de las regiones las mximas isoyetas se ubican en diferentes regio-nes de las laderas. De acuerdo con lo anterior, la precipitacin que cae sobrelos bosques alto-andinos de Ecuador y Per es muy variable (Espinoza et al.,2008; Lara et al., 2003).

En Ecuador, por ejemplo, se observan ambientes muy ridos en el candel ro Guayllabamba (1 800 msnm) y en la cuenca del ro Jubones, con unaprecipitacin entre 250 y 500 mm/ao (Vanacker et al., 2003); pero tambinlos hay muy hmedos, en Machachi (2 800 msnm) y en las cabeceras del rocerca de los Iliniza (4 000 msnm), con valores que van desde los 500 hasta los5 000 mm/ao (Schawe et al., 2008; Sarmiento, 2001). En la regin de Loja losrelictos de bosque alto-andino se encuentran en un rango altitudinal de 600 a3 200 msnm, con una precipitacin promedio anual que vara entre 250 y1 200 mm. Por otra parte, en la Reserva Biolgica San Francisco, ubicadaentre los 1 800 y 3 150 msnm (Tabla 2), la cual se encuentra bordeando elParque Nacional Podocarpus, se presenta una precipitacin anual promediode 2 500 mm en la zona baja y ms de 5 000 mm en las zonas ms altas dela reserva. Se forma as un transecto altitudinal de precipitacin (Beck et al.,2008; Rollenbeck et al., 2008; Bendix et al., 2004b; Lara et al., 2003). Los valo-res ms altos de precipitacin en el Ecuador son registrados a cada lado de lacordillera de los Andes, tanto en la Amazona como en el Choc, en la fronteracon Colombia (Gmez, 1990).

En Per, los bosques alto-andinos se presentan entre los 2 000 y 3 200 msnm.En el piedemonte de la cordillera Oriental, en la cuenca amaznica peruana,la precipitacin anual ucta entre los 2 000 y 3 000 mm (Tabla 1) y no sepresentan estaciones secas ni lluviosas pronunciadas (Espinoza et al., 2008;Gmez-Peralta et al., 2008; Young y Len, 2001; Kalliota y Puhakka, 1993). Sinembargo, en sitios expuestos a la condensacin de las masas de aire hmedoprovenientes del este, la precipitacin alcanza valores de hasta 8 000 mm/ao(Young y Len, 2001). En la zona norte, en el lmite con Ecuador, la precipitacin


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En la parte alta de la zona andina de Bolivia se presenta una vegetacin de pra-dera de bajo porte en la que predominan las gramneas. El clima caractersticoes fro, con una temperatura promedio de 5C a 7C, y una precipitacin anualde 500 a 600 mm. Dada la elevada altitud, la radiacin solar es fuerte y de granmagnitud sobre el suelo, por la ausencia de una cobertura vegetal densa (Ara-mayo et al., 2004). En la regin biogeogrca de Yungas se presentan parchesde bosques, donde la precipitacin es mayor, como ya se anot (Espinoza etal., 2008; Schawe et al., 2008; Araujo-Murakami y Zenteno, 2006). Los rbolesque conforman el sistema de bosques alto-andinos, con una altura entre 3 y12 m, presentan una abundancia de eptas, musgos y lquenes en sus ramasy troncos, que, adems de contribuir a la diversidad orstica del ecosistema,constituyen la ms importante fuente de interceptacin de agua de neblina enel bosque (Holder, 2004; Mulligan y Jarvis, 2000; Cavelier et al., 1996; Vene-klaas y Van Ek, 1990), dadas la gran supercie especca y la gran capacidadde almacenamiento de agua (Tobn et al., 2009b; Khler et al., 2007; Walkery Ataroff, 2002; Ataroff y Rada, 2000; Jarvis, 2000; Mulligan y Jarvis, 2000;Hamilton et al., 1995a; Ingram y Nadkarni, 1993; Frahm y Gradstein, 1991;Veneklaas et al., 1990; Cleef et al., 1984; Seiler, 1981).

En Colombia, los bosques alto-andinos experimentan un amplio rango de pre-cipitaciones dependiendo del grado de exposicin a las masas de aire quevienen desde la Amazona, del Pacco o de su ubicacin en los valles interan-dinos. Los valores van desde los 900 mm al ao, a 1900 msnm; y llegan hastapor encima de los 4 000 mm al ao, a una altitud de 3 300 msnm (Arroyave,2007; Rangel, 2000; Weischet, 1969). Contrariamente, Veneklaas y Van Ek(1990) y Vis (1986) encontraron que en los valles centrales de la regin andinade Colombia la precipitacin disminuy de 3 150 mm al ao, a una altitud de1 700 msnm; hasta 2 123 mm al ao, a una altitud de 3 050 msnm (Tabla 1);mientras que las partes altas con bosques alto-andinos en las laderas expues-tas al Pacco, en la regin del Choc, las precipitaciones alcanzan valores dehasta 12 000 mm/ao (Pabn et al., 2008; Zea et al., 2008).

En los bosques alto-andinos de Venezuela se presenta una variabilidad inte-ranual de la precipitacin entre 1 300 y 3 000 mm al ao (Ataroff, 2001), a unaaltura sobre el nivel del mar entre 1 700 y 3 000 m (Sarmiento et al., 1971).

Tabla 11. Magnitud (mm/ao) de las diferentes variableshidrolgicas en algunos bosques andinos.

Pas Altitud(Msnm)

Precipitacin(Mm/ao)

Entradas

por niebla(Mm/ao)

Interceptacin(Mm/ao)

Evapo-

transpiracin(Mm/ao)

Fuente

Bolivia 1 850 2 310 1 190

Schawe et al., 20082 600 3 970 462

3 050 5 150 403

Per 2 470 2 222 203 658Gmez et al., 2008

2 815 2 753 207

2 500 695 605Cobeas, 2007

3 200 1 200 530

Ecuador 1 950 2 079 Emck, 2007

1 900 2 363 748 533Fleischbein et al., 2006

2 200 2 592 985

2 090 3 272 94 491 561Motzer et al.,2008

2 275 2 737 131 246

1 950 2 473 52 717 Rollenbeck et al., 2007

1 800 1 800 50

Rollenbecket al., 20082 660 5 000 1 200

3 200 4 400 1 700

Colombia 1 700 3 968 976

Vis, 19861 950 2 780 420

3 050 2 123 242

2 550 2 115 262 Veneklaas y Van Ek,19903 370 1 453 266

2 300 3 591 438 1580 Fonseca y Ataroff, 2005

3 100 1 615 334 511 434 Tobn y Arroyave, 2007

Venezuela 2 250 1 174 317 Ataroff y Snchez, 2000

2 300 3 125 309 1 406 558

Ataroff, 20052 300 2 965 124 1 245

3 100 2 010 72

Panam 1 200 3 510 1 306 Cavelier et al., 1997

1 Los casilleros en blanco indican que No Existe Informacin.


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proporcional a la altitud (Cavelier et al., 1996); un caso similar es reportadopara una cuenca de alta montaa en Colombia (Tobn y Arroyave, 2007). Estosresultados condujeron a establecer que los bosques alto-andinos pueden

interceptar 16 veces ms la niebla que los bosques hmedos bajos (Cavelieret al., 1996).

La cantidad de agua adicional obtenida en los bosques de niebla en Colom-bia por interceptacin de la precipitacin horizontal (lluvia transportada por elviento y niebla) oscila entre 43 mm al ao, a 2 100 msnm; hasta 273 mm alao, a 3 040 msnm (Tobn y Arroyave, 2007; Tobn et al., 2008). Sin embargo,algunos autores han encontrado valores mucho mayores en condiciones msexpuestas, con cifras que oscilan entre 143 y 796 mm al ao (Ferwerda etal., 2000; Gonzlez, 2000; Cavelier et al., 1996; Cavelier y Goldstein, 1989);en dichas condiciones, gran parte de la contribucin est dada por la lluvia

Presencia de epfitas y lquenes en los bosques andinos. Estos elementos funcionan como barrerasfsicas para interceptar el agua de la niebla y dejarla caer a la supercie del bosque como un aportehdrico a estos ecosistemas.

Jan Baiker

En montaas aisladas, como es el caso del Cerro del Copey, a una altura de1 000 msnm, la precitacin alcanza valores anuales de hasta 4 950 mm (Cave-leier y Goldstein, 1989). En general, la mayora de los eventos son de bajasmagnitud y densidad (Ataroff y Snchez, 2000).

El aporte de la niebla, directo e indirecto, parece contribuir en forma impor-

tante a las entradas de precipitacin (Tobn y Gil, 2007; Tobn y Arroyave,2007; Dengel y Rollenbeck, 2003; Bruijnzeel y Hamilton, 2000; Hamilton et al.,1995a; Stadtmller, 1987, 1994) y de nutrientes solubles (Goller et al., 2006;Beiderwieden et al., 2005) en los bosques alto-andinos. La interceptacin delagua de la niebla en bosques nubosos no slo es realizada por el dosel (Hol-der, 2004), sino que en el proceso intervienen igualmente las eptas, princi-palmente musgos y lquenes, actuando como una esponja capaz de retenerla humedad proveniente de la niebla (Tobn et al., 2009b; Khler et al., 2007;Walker y Ataroff, 2005; Mulligan y Jarvis, 2000; Cavelieret al., 1996; Veneklaasy Van Ek, 1990), para posteriormente liberarla por goteo haca la supercie delsuelo (Coxson y Nadkarni, 1995; Lovett et al., 1985).

Vale sealar que el aporte que realizan las eptas puede variar dependiendode las condiciones propias del ambiente. As, por ejemplo, en la cuenca Tam-bito y Palo Verde (Reserva Natural Tambito), ubicada en el suroccidente deColombia, se encontr un aporte de agua por interceptacin del bosque equi-valente al 9% de la precipitacin neta (Gonzlez, 2000); los musgos arrojaronun porcentaje de captura del 2,44% en ausencia de lluvia (Ortega et al., 2002),por lo que se concluye que slo durante pocas hmedas el goteo presen-tado por interceptacin de la niebla es signicativo (Holder, 2004; Ortega etal., 2002).

Las variaciones en la interceptacin del agua de la niebla son comunes entodas las zonas donde se ubican los bosques nubosos (Tabla 2). Por ejemplo,en investigaciones a travs de la cordillera Oriental, al oeste de Panam, seencontraron valores de interceptacin entre 2,4% y 60,6% de las entradastotales (Cavelier et al., 1996). En un total de 14 estaciones que fueron estable-cidas a diferentes altitudes y con variaciones en la exposicin a los vientos, seobserv que la interceptacin de la niebla aument en medida directamente


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alcanzaron, en promedio, el 18% de las entradas por precipitacin (Tabla1), con un incremento de acuerdo a la altura: de slo el 3% a una altitud de2 750 msnm, al 34% de la precipitacin total a 3 450 msnm (Tobn y Arroyave,2007). Igualmente, un estudio en Ecuador indica que las entradas por precipita-cin horizontal aumentaron con la altura, siendo de slo el 2% a una altitud de1 800 msnm, pero con valores de hasta el 24% a 2 660 msnm, y del 40% de laprecipitacin total a 3 200 msnm (Rollenbeck et al., 2008). Por otra parte, cier-tas investigaciones en la cordillera Oriental en el oeste de Panam mostraronvalores por interceptacin entre 2,4% y 60,6% de las entradas totales, paraun total de 14 estaciones que fueron establecidas a diferentes altitudes y convariaciones en la exposicin a los vientos (Cavelier et al., 1996).

Evapotranspiracin

Para una mejor comprensin de este proceso, es apropiado presentar porseparado los dos componentes activos de la evapotranspiracin: intercepta-cin de la precipitacin por el dosel de los bosques, y transpiracin. Si bienexisten muy pocas evidencias bibliogrcas sobre la interceptacin por losbosques andinos en pases como Bolivia y Per (Ibisch et al., 2001), las evi-dencias disponibles en bosques andinos de Ecuador, Colombia y Venezuela(Schawe et al., 2008; Gmez et al.,. 2008; Arroyave, 2007; Tobn y Arroyave,2007; Fleischbein et al., 2005; Ataroff, 2000; Ataroff y Rada, 2000), as como enotros pases (Bubb et al., 2004; Bruijnzeel, 2004; Bruijnzeel, 2001; Bruijnzeel,2000; Bruijnzeel y Veneklaas, 1998), marcan una coincidencia acerca de que la

presencia de una masa boscosa signica una posible disminucin del caudalmedio como consecuencia de la alta interceptacin de la precipitacin y lasdemandas de agua por la planta o por transpiracin (Bruijnzeel, 2001; Hamil-ton, 1982).

Estos estudios indican que los valores de interceptacin de la precipitacinpor el dosel de la vegetacin se encuentran entre el 19% y el 53% de la pre-cipitacin incidente (Fleischbein et al., 2008; Oesker et al., 2008; Schawe etal., 2008; Tobn et al., 2008; Arroyave, 2007; Tobn y Arroyave, 2007; Ataroffy Rada, 2000; Gonzlez, 2000; Cavelier et al., 1997; Hofstede, 1995; Scatena1990). Por su parte, Bruijnzeel (1990) indica que la interceptacin anual en seis

transportada por el viento (Tobn y Arroyave, 2007), y con una muy baja con-tribucin de la niebla (Frumau et al., 2009; Tobn et al., 2008).

Algunos estudios en bosques nubosos muestran claramente la variabilidad enla interceptacin de agua por niebla: en La Macuira (Colombia), un bosque deniebla present, por precipitacin horizontal, un ingreso de 796 mm al sistema

(Cavelier y Goldstein, 1989); en La Mucuy (2 300 msnm), en la Cordillera deMrida (Venezuela), se observa una interceptacin de la niebla de 300 mm alao (Ataroff, 2001); mientras que en reas como en el Zumbador (Venezuela),el aporte fue slo de 154 mm, lo que se explica en funcin del tipo de nubes:las del Zumbador son estratiformes y tienen partculas de agua ms nas,mientras que en La Macuira son frecuentes las masas cumuliformes homog-neas (Cavelier y Goldstein, 1989).

En trminos generales, la captura del agua de la niebla por estos bosquespuede variar dependiendo de las condiciones propias del ambiente. Aqu jue-gan un papel importante la frecuencia de los eventos de niebla, la cantidadde agua en la niebla, la velocidad del viento y la presencia de una vegetacinexuberante que atrape, mediante impacto, el agua presente en la niebla (Fru-mau et al., 2009; Villegas et al., 2008; Gonzlez, 2000; Cavelier, 1991). As,por ejemplo, ya se ha mencionado que en la Reserva Natural Tambito, en elsuroccidente de Colombia, el aporte de agua por interceptacin del bosqueequivale al 9% de la precipitacin neta (Gonzlez, 2000); los musgos arroja-ron un porcentaje de captura del 2,44% en ausencia de lluvia (Ortega et al.,2002). En general, el agua capturada por las eptas de la niebla o la lluvia quees transportada por el viento est entre el 5% y el 35% de la precipitacinanual (Khler et al., 2007; Tobn et al., 2009b; Villegas et al., 2008; Tobn yArroyave, 2007; Walker y Attaroff, 2005; Richardson et al., 2000), aun cuandoalgunos estudios han mostrado valores por encima del 100% (Sugden, 1981).Esto ltimo indica que las eptas juegan igualmente un papel importante en lacaptura del agua de la niebla.

En el altiplano cundiboyacense de Colombia, Tobn y Arroyave (2007) estu-diaron la hidrologa de un bosque alto-andino y encontraron que las entra-das por precipitacin horizontal (niebla y lluvia transportada por el viento)


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Hidrologa

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y a la misma altura el valor estuvo cercano a los 1 050 mm al ao (Jaramillo,2006). En La Carbonera (Venezuela), se encontr una evapotranspiracin de980 mm al ao (Ataroff, 2001).

Estudios llevados a cabo en bosques andinos de Ecuador (2200 msnm) indi-can que las prdidas por evapotranspiracin son alrededor de 1 280 mm al

ao (Fleischbein et al., 2008), aun cuando este valor incluye prdidas porinterceptacin de la precipitacin horizontal; mientras, en el sur de Ecuador, a1 950 msnm, la evapotranspiracin, medida con el mtodo de ujo xilemtico,alcanz valores de 560 mm al ao (Motzer et al., 2008; Motzer et al., 2005).En bosques andinos expuestos al Pacfco en Per, la evapotranspiracin cal-culada disminuy con la altitud, siendo de 605 mm al ao, a una altitud de2 500 msnm; y de 530 mm al ao, a 3 200 msnm (Cobeas, 2007). En bosquesde Yungas en Bolivia, los valores calculados para la evapotranspiracin dis-minuyen con la altitud: a 1 700 msnm, la evapotranspiracin fue de 1190 mmal ao; mientras que a una altitud de 3 400 msnm, dicho rubro fue apenas de461 mm al ao (Schawe et al., 2008).

Evapotranspiracin de los bosques andinos.Este proceso aumenta su magnitud durante los dascompletamente despejados de nubes (generalmente durante los meses de enero y febrero).

Conrado Tobn

bosques de montaa en el trpico vari entre el 14% y el 25%. Esta disparidaden los valores de interceptacin se puede entender como el resultado de dife-rencias metodolgicas; adems, puede tratarse, muy posiblemente, de bos-ques estructuralmente diferentes, con condiciones de precipitacin diversas(Oesker et al., 2008, Bruijnzeel, 1990) y diferencias en la cantidad de eptas,lo que juega un papel importante en la cantidad de agua que es interceptada

por estos bosques (Oeskeret al.

, 2008; Tobnet al.

, 2009b; Khleret al.

, 2007;Fleischbein et al., 2005; Walker y Ataroff, 2005; Krschner y Parolly, 2004;Frahm y Gradstein, 1991).

En los bosques andinos de Colombia se encontr una interceptacin prome-dio del 17% de la precipitacin total, mientras que los bosques alto-andinosen ese pas interceptaron en promedio el 24% de la precipitacin total (Tobny Arroyave, 2008). El mayor valor encontrado en el bosque alto-andino fueexplicado en trminos de una mayor biomasa de eptas areas, capaces deinterceptar hasta cinco veces su peso seco (Hofstede, 1995). Comparativa-mente, los valores encontrados para los bosques andinos son similares a losde otros bosques de niebla en Costa Rica (Frumau et al., 2009) y en otrospases de Amrica (Holwerda, 2005; Hafkenscheid, 2000). En los bosques alto-andinos en Venezuela, la interceptacin del dosel fue del 27% (Silva, 2005). EnLa Mucuy (Venezuela), la interceptacin fue del 51% de la precipitacin total(3 412 mm al ao) (Ataroff, 2001).

En cuanto a la evapotranspiracin (ET), en un estudio agroclimatolgico de

la regin andina se encontraron valores mensuales de la evapotranspiracin,para un total de 69 estaciones distribuidas a lo largo de un gradiente altitu-dinal y latitudinal en Colombia, Venezuela, Ecuador, Per y Bolivia, los cua-les indican que existe una disminucin de la evapotranspiracin de alrede-dor de 150 mm al ao por cada 1 000 m de aumento en la altitud (Frere etal., 1978). En Colombia, la evapotranspiracin calculada mediante el mtodoPenman-Monteith en bosques alto-andinos present valores de 560 mm alao con una leve disminucin de acuerdo con la altitud (Tobn y Arroyave,2008); sin embargo, en bosques alto-andinos de la regin del Pacco (Colom-bia) los valores encontrados de evapotranspiracin estuvieron alrededor de los800 mm al ao, a una altitud de 2 000 msnm; mientras que en la regin cafetera


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Adicionalmente, los suelos presentan una gruesa capa de musgos y materiahumicada que ejerce un efecto importante en la hidrologa de estos ecosis-temas: son capaces de almacenar grandes cantidades de agua, hasta seisveces su peso seco (Avendao, 2007). La frecuencia de niebla y las bajasprdidas por evapotranspiracin en los bosques alto-andinos son, en parte,responsables de que los suelos mantengan una alta humedad permanente

(Schawe et al., 2008; Tobn et al., 2008; Osorio y Bahamon, 2008; Bach et al.,2003). Esto hace que el rendimiento hdrico de estos ecosistemas sea general-mente mayor que el de otros tipos de bosque.

De acuerdo con la teora de inltracin, que determina que el ujo base delos ros y quebradas de alta montaa est gobernado predominantementepor el sustrato geolgico y no por la presencia o ausencia de una coberturaboscosa (Tobn et al., 2009a), es importante resaltar el papel de los bosquesandinos para mantener un aporte continuo de materia orgnica a los suelos;esto determina parcialmente su capacidad para almacenar y retener el agua(Bonell, 1993, 2005; Fleischbeinet al., 2005; Goller, 2004; Bonell y Balek, 1993).Asimismo, la regulacin de la escorrenta y de la erosin tiene una relacindirecta con la presencia de una vegetacin exuberante dentro de la cuenca(Stadtmller, 1987).

En los bosques alto-andinos, como se ha dicho, la inmersin frecuente en laniebla, la baja evapotranspiracin, la alta inltracin y la alta capacidad dealmacenamiento de agua por los suelos otorgan a estos ecosistemas una gran

capacidad de regulacin hdrica; as, la escorrenta supercial es mnima y larecarga del agua del suelo y del subsuelo es ms eciente (Schawe et al.,2008; Bach et al., 2003). Este efecto regulador que presentan los bosquesdepende, en buena medida, de las caractersticas de la vegetacin en suscompartimentos areos y subterrneos (Ataroff y Rada, 2000), a ms de lapresencia de un suelo con una alta capacidad de almacenamiento y retencinde humedad y con una alta porosidad, caractersticas que le coneren un valoralto de inltracin de precipitacin (Tobn et al., 2009a).

Algunos estudios sobre la relacin precipitacin-inltracin llevados a cabo enbosques alto-andinos en Colombia y Venezuela (Tobn et al., 2009a; Osorio

De acuerdo con los valores registrados de interceptacin de la precipitacin yla evapotranspiracin calculada por los diferentes mtodos, se puede deducirque los bosques andinos presentan una evapotranspiracin anual promediode 980 mm, incluida la interceptacin. Es importante anotar que la magni-tud de esta variable cambia entre cada tipo de bosque, dependiendo de suscondiciones ambientales y estructurales (Tabla 1).

Infiltracin de la precipitacin y el agua en el suelo

Su alto contenido de materia orgnica y, en muchos casos, su origen volcnicoconeren a varios de los suelos de los bosques andinos unas propiedadesfsicas e hidrulicas especiales, como son baja densidad aparente, alta poro-sidad, alta capacidad de inltracin, alta capacidad de retencin de humedady alta conductividad hidrulica (Tobn et al., 2009a; Osorio y Bahamon, 2008;Daz-Granados et al., 2005; Buytaert et al., 2004; Poulenard et al., 2003; Luteyn,1992). Estas propiedades hidrofsicas del suelo otorgan a estos ecosistemasuna alta capacidad de regulacin hdrica en la cuenca donde se encuentran(Tobn et al., 2009a).

En la mayora de los bosques andinos se presenta una capa gruesa de musgosque cubrelos suelos orgnicos. stos son responsables de la alta inltracin de la precipitacin y, enparte, de la regulacin hdrica de estos ecosistemas.

Rebeca Dumet


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sin embargo, hay eventos extremos en los cuales los bosques no pueden ejer-cer ningn control.

Por otra parte, el potencial hidrolgico de los bosques de alta montaa, engeneral (Sanabria, 2001), y su importancia en la conservacin de los suelosy en la generacin de agua limpia, en particular, han sido ampliamente reco-

nocidos (Bruijnzeel, 2004; Bruijnzeel, 2002; Aldrich et al., 1997; Stadtmller yAgudelo, 1990; Zadroga, 1981). En trminos generales, se conoce que desdeel punto de vista cualitativo, el agua de los bosques usualmente contiene muypocas substancias txicas. La ausencia de fertilizantes, aguas residuales,caminos y zonas residenciales reduce la entrada de contaminantes externos alambiente. Adems, los suelos forestales tienen un mayor potencial de reten-cin de substancias orgnicas y minerales que los suelos agrcolas o urbanos.Sin embargo, no existen estudios donde se evale la calidad del agua en rosy quebradas antes y despus de ingresar a los bosques alto-andinos (Wilckeet al., 2001); estos anlisis permitiran conocer, de una manera ms precisa,la contribucin de estos ecosistemas a la calidad del agua como un servicioecosistmico (Sanabria, 2001).

Caudal y rendimiento hdrico

El popular concepto del bosque y sus suelos como esponjas, gracias a su grancapacidad para retener el agua, estara opacado por la cantidad de agua que

mueve el bosque desde el suelo hacia la atmsfera (Bruijnzeel, 2004; Brookset al., 1997; Smiet, 1987; Hamilton y King, 1983). Sin embargo, parece ser quela presencia frecuente de la niebla que cubre estos bosques disminuye la eva-potranspiracin (Hamilton et al., 1997; Bruijnzeel et al., 2007). Esto produce unmayor caudal en proporcin a las entradas por precipitacin. Adicionalmente,estos bosques mejoran la capacidad de inltracin, lo que permite una recargaadecuada de la humedad del suelo y los acuferos para mantener estables loscaudales de verano.

Existe una gran variabilidad en los valores presentados en la literatura encuanto al rendimiento hdrico de los bosques andinos (Sanabria, 2001). Esto

y Bahamon, 2008; Pacheco y Ataroff, 2002) encontraron que los valores deescorrenta supercial en estos ecosistemas son muy bajos. Esto indica queen las condiciones del bosque alto-andino y en suelos similares se presentauna alta inltracin y, en consecuencia, una buena regulacin hdrica por larecarga de la humedad del suelo y los reservorios subterrneos. En ltimainstancia, stos son los que mantienen el ujo de las quebradas y los ros.

Igualmente, los mencionados autores encontraron que la transformacin deestos ecosistemas por cultivos o pastizales puede alterar signicativamentela relacin precipitacin-inltracin-escorrenta (Morales, 2008), lo que poneen peligro la capacidad de estos ecosistemas como reguladores hdricos y lasostenibilidad en la provisin de agua limpia (Pacheco y Ataroff, 2002; Lloret,2000).

La alta capacidad de almacenamiento de agua que tienen los suelos en estosbosques alcanza valores de hasta el 80% del volumen de agua en capaci-dad de campo (Tobn et al., 2009a ; Poulenard et al., 2001), lo cual, unidoa la baja evapotranspiracin de 300 a 450 mm anuales (Bruijnzeel y Proctor,1995), genera un gran excedente de agua que alimenta los ros que descien-den hacia los valles (Poulenard et al., 2003; Podwojewski et al., 2002; Har-den, 2001; Poulenard et al., 2001; Medina y Mena Vsconez, 2001; Sarmiento,2000; Hofstede, 1995; Luteyn, 1992). De hecho, los ros que descienden delos bosques alto-andinos proveen de un ujo base sostenido a travs del ao(Sanabria, 2001), incluso en las pocas de menos lluvias. Esto indica que elecosistema tiene una gran capacidad de regulacin hdrica.

Otros estudios recientes han demostrado que la funcin de mitigacin de lasinundaciones y la regulacin hdrica de los bosques andinos tambin depen-den, en gran medida, de factores geolgicos y edafolgicos locales como latopografa, la supercie y la densidad del bosque, la composicin de la vege-tacin y su estado de crecimiento, y las propiedades del suelo. As, por ejem-plo, mientras ms alto contenido de materia orgnica tenga un suelo, con unsistema radicular denso y profundo, mayor es su capacidad de inltraciny almacenamiento del agua (Bonell, 1993, 2005; Bonell y Balek, 1993). Estoimplica que los suelos en los bosques alto-andinos ejercen, en su estado natu-ral, un efecto regulador y controlador de las inundaciones (Bruijnzeel, 2006);


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se relaciona, en parte, con las diferencias en las metodologas utilizadas, peroigualmente parecen existir otras variables del bosque y de los suelos que,conjuntamente, pueden explicar mejor los cambios en el rendimiento hdrico:tamao del rea basal, ndice del rea foliar y siologa de las especies. Estasvariables estn directamente relacionadas con la interceptacin y transpira-cin del bosque. Igualmente, la clase y la profundidad del suelo, y la inltra-cin y la conductividad hidrulica son variables que, junto a la cantidad de

precipitacin, determinan el potencial de la cuenca para almacenar agua enel suelo y el subsuelo. En un estudio llevado a cabo en un bosque alto-andinoen Colombia, se encontr que el rendimiento hdrico de la cuenca fue del 55%de las entradas (Tobn y Arroyave, 2007); lo que ubica a estos bosques en elrango superior de valores de rendimiento hdrico en comparacin con otros.

El alto rendimiento hdrico de los bosques de montaa, como los andinos,est relacionado con varios procesos cuya combinacin produce una mayorproporcin de caudal en una cuenca con respecto a las entradas por preci-pitacin. Entre estos procesos se encuentran: baja temperatura (Kitayama yAiba, 2002), alta humedad relativa en forma permanente (Odumet al., 1970),dosel permanentemente hmedo (Frumau et al., 2006), presencia de eptasy capa gruesa de briotos en la supercie del suelo u horizonte orgnico biendesarrollado (Tobn y Arroyave, 2008; Tobn et al., 2009b), suelos que perma-necen durante gran parte del ao con una humedad cercana a la capacidadde campo o generalmente saturados (Tobn et al., 2009b; Osorio y Bahamon,2008); por lo tanto, gran porcentaje del agua que ingresa a ellos sale comodrenaje subsupercial, en lapsos de tiempo que dependen de la conductividad

hidrulica, la cual es generalmente alta (Tobnet al., 2009b), y una evapotrans-piracin baja debida a la permanencia de nubes y niebla y, por ende, a unabaja demanda de humedad desde la atmsfera (Frumau et al., 2009).

En promedio, los bosques alto-andinos presentan un rendimiento hdrico (cau-dal/precipitacin total) del 57% (Tobn y Arroyave, 2008). Este valor es muysuperior al promedio del 19% que presenta el bosque seco tropical (Martnezet al., 2005; IAVH, 1997; Torres y Patio, 1997; Murphy y Lugo, 1986) y del 42%del bosque hmedo tropical (Tobn, 1999). Sin embargo, esta cifra parece sersuperada ligeramente por los ecosistemas de pramo, que presentan un valorpromedio del 63% (Arroyave, 2007).

Caudal de las quebradasque emanan de los bosques andinos durante los perodos secos. Rendimien -to hdrico de los bosques andinos.

Jan Baiker


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IMPACTO HIDROLGICO CAUSADO POR LA TALAY CONVERSIN DE LOS BOSQUES ANDINOS A OTROSUSOS DEL SUELO

Pese a que varios autores han sealado que tanto los bosques alto-andinos

como los pramos son ecosistemas fundamentales para proveer de agua dulcea grandes poblaciones y permitir la regulacin de la hidrologa regional (Tobny Arroyave, 2007; Buytaert et al., 2006; Bruijnzeel, 2001; Hofstede, 1999; Vene-klaas et al., 1990; Dohrenwend, 1979), la tasa de alteracin y destruccin deestos bosques sigue siendo alta (De Noni et al., 1990; Hofstede, 1995a). Estaalteracin cambia la estructura del bosque (Ingram y Nadkarni, 1993), haceque se modiquen las propiedades hidrofsicas de los suelos (Tobn et al.,2009a) y, por ende, se altera su funcionamiento hidrolgico (Tobnet al., 2008):se producen cambios considerables en su dinmica hdrica, como por ejemploen las condiciones de interceptacin del agua de la niebla por la vegetacin(Veneklaas et al., 1990), a ms de que disminuyen la inltracin y la capacidadde los suelos para retener el agua (Bonell, 1993, 1998, 2005; Bonell y Balek,1993). En otras palabras, se altera ampliamente el ciclo hidrolgico de estosecosistemas.

Si bien son escasos, los estudios relacionados con la hidrologa de estos bos-ques indican que stos juegan un papel importante en la regulacin de loscaudales, en el rendimiento hdrico en cuencas, en el control de la erosin y enla reduccin de inundaciones (Arroyave, 2007; Tobn y Arroyave, 2007; Vene-klaas et al., 1990). La prdida de la masa boscosa debida a la tala, a eventosnaturales o al cambio climtico puede dar como resultado una disminucinde los caudales (Bruijnzeel, 2001), especialmente durante los perodos secos.Pero la magnitud de las consecuencias an no ha sido estudiada para unagran parte de los bosques andinos.

Generalmente, en los casos en que el bosque natural es sustituido por otrosusos del suelo, con frecuencia pastos y cultivos, se generan cambios consi-derables en el rgimen hidrolgico de las cuencas de alta montaa. Esto esesencialmente resultado del cambio en las propiedades hidrofsicas del suelo

Galo Medina


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los perodos de verano, afectando considerablemente la evapotranspiracin(Mora-Osejo, 2001).

En bosques alto-andinos de Colombia, Arroyave (2007) encontr valores deevapotranspiracin de 820 mm al ao para bosques alto-andinos y de 490 mmal ao para pastos. En bosques andinos de Venezuela se encontraron igual-

mente diferencias considerables entre los valores calculados de evapotrans-piracin para los bosques alto-andinos y para otros cultivos, siendo mayor enlos bosques (Sarmiento, 2000). En Costa Rica, donde el bosque nuboso fuereemplazado por pastos, la evapotranspiracin fue de 730 mm al ao, mien-tras que en otras reas bajo bosque natural este valor fue de 785 mm al ao,de los cuales la transpiracin (ET) por el pasto fue de 385 mm y la del bosquefue de 365 mm (Bruijnzeel, et al., 2006).

Por otra parte, cambios en el uso del suelo en zonas bajas de las cuencas y losvalles pueden producir efectos considerables sobre el nivel base de las nubesque cubren los bosques de alta montaa (Fster, 2001; Lawton et al., 2001;Still et al., 1999). El cambio en las condiciones de niebla que cubren los bos-ques alto-andinos, o en su frecuencia, resultara en disminuciones drsticas dela humedad del aire, en un incremento en las horas de radiacin solar y en unaumento considerable de la evapotranspiracin (Fster, 2001).

Cambios en la capacidad de los suelos para

almacenar y retener la humedadComo se anot, los suelos del bosque alto-andino, en su mayora derivadosde ceniza volcnica y con un alto contenido de materia orgnica, son en partelos responsables de su alta capacidad de almacenamiento de agua. Estacapacidad es mayor cuanto ms materia orgnica tengan (Jaramillo, 2002).De acuerdo con varios autores (Osorio y Bahamon, 2008; Hofstede, 1995),los suelos de los ecosistemas de alta montaa en Colombia son capaces dealmacenar hasta 500 litros por m3en el primer metro del perl del suelo, dadosu alto contenido de materia orgnica. Sin embargo, no se tiene certeza sobrecul fraccin de esta cantidad es mvil y cul es retenida en los capilares, como

(Tobn et al., 2009a) y de cambios en la direccin y magnitud de los ujos deagua hacia los ros y las quebradas. Entre los principales problemas causa-dos por el cambio en el uso del suelo, pueden mencionarse: erosin, desli-zamientos de tierras, inundaciones, contaminacin, degradacin del rgimenhidrolgico y escasez de agua. Stadtmller (1987) hace especial nfasis en elcambio de cobertura de los suelos, en el sentido de que el riesgo de erosin se

incrementa cuando hay condiciones climticas, topogrcas y edcas des-favorables. ste es el caso de de los bosques alto-andinos: tienen un climaespecco, donde la vegetacin intercepta una proporcin de la precipitaciny mantiene la humedad del suelo, y estn ubicados generalmente en altaspendientes con suelos superciales (Bruijnzeel, 2001).

La deforestacin de los bosques alto-andinos parece producir diferentes tiposde impactos (Mosandl et al., 2008), adems del meramente hidrolgico; por lotanto, este captulo ha sido dividido en varios componentes, de acuerdo conel tipo de impacto generado.

Cambios en la tasa de evapotranspiracinproducidos con el cambio de uso del suelo

La cantidad de agua del suelo que es utilizada por la vegetacin para susprocesos internos (transpiracin-respiracin) depende, en parte, de la canti-dad de biomasa foliar o ndice de rea foliar, adems de la disponibilidad de

agua en el suelo y de la radiacin solar, entre otros (Frumauet al., 2009). Por lotanto, cambios en el uso del suelo, donde el bosque es reemplazado por vege-tacin rastrera (por ejemplo, pastos) con una menor cantidad de hojas y demenor cobertura, pueden resultar en una menor evapotranspiracin (Frumauet al., 2009; Bruijnzeel, 2004), lo que dara como resultado un mayor caudalo escorrenta desde la cuenca. Sin embargo, varios autores han encontradoque estos cambios en el uso del suelo y su posterior manejo generan variacio-nes considerables en la inltracin y en las propiedades hidrofsicas del suelo(Tobn et al., 2009a; Bruijnzeel, 2004), lo cual resulta en una menor recarga delagua del suelo y de los acuferos en los perodos de lluvia, y deja los suelosrpidamente expuestos a condiciones de sequedad, una vez que se inician


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caractersticas especcas que impulsan la erosin en su medio fsico natural:altas pendientes, ocurrencia de lluvias con fuerte erosividad, mrgenes de losros desprotegidas de una vegetacin de ribera y, por lo tanto, alta erodabi-lidad, y perodos prolongados de lluvias que producen fuertes movimientosen masa. Se debe tener tambin en cuenta que, a una escala regional, losprocesos de denudacin, la actividad volcnica, las fuertes pendientes y los

movimientos en masa crean un ambiente geomorfolgicamente activo en laparte norte de los Andes, lo que coadyuva a presentar procesos de erosin(Aalto et al., 2006; Safran et al., 2005).

A pesar de que los bosques andinos se encuentran generalmente en zonasmarginales para ser habitadas por el ser humano y ofrecen dicultades comofuertes pendientes, baja fertilidad de los suelos, bajas temperaturas e inac-cesibilidad, estos ecosistemas estn actualmente amenazados por la defo-restacin, la agricultura, el pastoreo intensivo y las actividades mineras queabundan en la regin de los Andes (United Nations, 1990). Estos usos estncausando un incremento considerable de la escorrenta supercial, con unincremento en la cantidad de sedimentos que llegan a los ros, lo que conta-mina las fuentes de agua fresca (Harden, 2006; Harden, 1993). Un ejemplo loconstituyen los valles andinos que fueron deforestados antes de la conquistaespaola: presentan hoy un grado de aridez severo, con suelos muy super-ciales que ya no pueden soportar rboles (Sarmiento y Frolich, 2002; Harden2001; Gade, 1999; White, 1985; Acosta-Sols, 1984; Ellenberg, 1979) o handisminuido considerablemente sus bosques debido al deterioro de los suelos,

como es el caso de algunas zonas de la provincia de Tungurahua, en Ecuador(Banco Central, 1984).

De acuerdo con algunos autores, la topografa abrupta de las zonas de altamontaa es en parte responsable de los deslizamientos naturales y otrosmovimientos en masa (Ohl y Bussmann, 2004; Stern, 1992). La ausencia deuna cobertura protectora y las prcticas agrcolas causan la prdida de sueloen forma acelerada (Harden, 1993, 1996). El pastoreo en reas modicadas debosque alto-andino produce cambios considerables en las propiedades hidro-fsicas del suelo (Morales, 2008; Tobnet al., 2009a; Buytaert et al., 2006; Hofs-tede, 1995), aumentando la escorrenta supercial y, por ende, promoviendo la

tampoco se conoce con claridad cul es la magnitud del impacto al alterar lascondiciones naturales de estos suelos (Tobn et al., 2009a; Hofstede, 1995).Al desaparecer la vegetacin, esta materia orgnica desaparece rpidamente,debido a que se acelera su descomposicin y a que no hay nueva adicin dehojarasca. La desaparicin del horizonte orgnico trae, como una de sus prin-cipales consecuencias, la disminucin de la capacidad de almacenamiento de

agua en el suelo y de su capacidad de retencin de la humedad, lo que afectala disponibilidad de agua para las plantas y, por ende, la evapotranspiracin.

Adicionalmente, las zonas de vegetacin natural por arriba de los 3 200 msmnen las sierras andinas estn en un equilibrio morfo-dinmico frgil. Cuandoeste equilibrio es disturbado, en muchas ocasiones por la agricultura (Hofs-tede, 1995; De Noni et al., 1990), la capa orgnica desaparece rpidamenteal reducirse la vegetacin, como se haba mencionado, lo que deja el sueloexpuesto a los agentes evaporativos (De Noni et al., 1990). De igual modo,parece producirse una disminucin en la inltracin (Tobn et al., 2009a; Oso-rio y Bahamon, 2008; Bonell, 1993, 1998, 2005; Bonell y Balek, 1993), por loque los suelos no se recargan completamente de agua durante los perodos delluvias, perdiendo rpidamente su agua durante los perodos secos (Verweij,1995). Las tendencias a mediano y largo plazo pudieran generar una disminu-cin en el caudal, debido especialmente a la degradacin de las propiedadeshidrofsicas del suelo, con una disminucin considerable de la inltracin y, porende, de la recarga del nivel fretico (Morales, 2008; Tobn et al., 2009a).

Prdida de suelo debido a la erosin como un efecto delcambio de los bosques andinos por otra cobertura

Son muchas las causas del fenmeno de la erosin. Es una de las tantasconsecuencias del cambio indebido de cobertura, pues la misma deforesta-cin inicial lleva a la compactacin de los suelos y disminuye la capacidad deinltracin, provocando un aumento muy marcado de la escorrenta super-cial (Bonell, 2005; Bonell, 1993; Bonell y Balek, 1993; Stadtmller, 1987). Alo anterior se puede agregar lo encontrado por Ortega et al., (2002), quienesconcluyeron que las cuencas hidrolgicas de los Andes, en particular, tienen


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principalmente en el Altiplano y en la regin volcnica. Estas razones no sondiferentes a las mencionadas anteriormente, pero llevan a diferenciar la erosinhdrica de la antrpica; esta ltima, atribuida al sobrepastoreo, debido a la acti-vidad pecuaria sin una planicacin ni un manejo adecuado, en conjunto conla extraccin selectiva de las especies vegetales como la yareta y la queua(Aramayo et al., 2004; Ibisch et al., 2001). En una menor medida, pero con igual

importancia, se encuentra el efecto de la actividad agrcola sin una normativi-dad o manejo adecuado, en reas no aptas o con fuertes limitaciones natura-les, como corresponde cuando se hace uso de maquinaria agrcola, junto conlas inadecuadas prcticas comunales para rotacin de cultivos.

De acuerdo con Harden (2006), las montaas andinas, en Sudamrica, produ-cen la mayor cantidad de agua fresca por kilmetro cuadrado del mundo, enforma de caudal de los ros y quebradas, seguidas nicamente por Asia (FAO,2003). Sin embargo, un gran porcentaje de esta agua se est utilizando parala generacin elctrica, con una destinacin para ese n de ms del 60% enEcuador y Venezuela (Harden, 2006, Hofstede, 2005; Earthtrends, 2003); unmayor porcentaje (ms del 80% en Bolivia y Per) es utilizado para la agricul-tura bajo riego (Harden, 2006; FAO, 1998-2002; Knapp, 1991; White y Maldo-nado, 1991). Al analizar fotografas areas de 1989 y 1999, se ve cmo en elsur de los Andes ecuatorianos se han formado crcavas causadas por siste-mas de riego con infraestructura inadecuada o por exceso de riego (Vanackeret al., 2003b). Este exceso de riego, por dejar abiertas las mangueras, esmuy comn en todo el territorio andino y est causando procesos severos de

erosin de suelos y contaminacin de los ros (Harden, 2006; Vanacker et al.,2003a).

Teniendo presente todo el problema y las consecuencias que conlleva la defo-restacin de los bosques alto-andinos, tanto la regulacin de la escorrentasupercial (causa importante de la erodabilidad del suelo) como la erosin tie-nen una relacin directa con la presencia de vegetacin en una cuenca. Por lotanto, la va ms efectiva para el control de la erosin debida a lluvias y vientoses asegurar que los suelos estn densamente vegetados. Donde esto no seaposible, se debe aumentar la inltracin (Stadtmller, 1987) y limitar el cambiodel uso del suelo, pues en algunos casos las reas con sobrepastoreo, como

erosin. Un caso especial son los suelos de cangahua en Ecuador, en los quela baja impermeabilidad de este material a poca profundidad ha causado unaerosin severa, tanto que la cangahua est expuesta a la supercie (Navarroet al., 1995; De Noni et al., 1990). En estos casos, tanto los factores biofsi-cos como la funcionalidad hdrica de los ecosistemas fragmentados tienden acambiar en forma moderada con el paso del tiempo y entre perodos del ao

(Ohl y Bussmann, 2004; Stern, 1992).

Procesos erosivos causados por la tala de los bosques andinos y por uso y manejo inade -cuado de los suelos en diferentes actividades agrcolas.

Aramayo et al., (2004) presentan un ejemplo claro de las caractersticas quecontribuyen a la erosin hdrica en los Andes. En sus estudios de la regin alto-andina de Bolivia, atribuyen dicho fenmeno literalmente a las lluvias, al efectode los vientos (erosin elica) como proceso natural de la regin y, especial-mente, a la prdida de cobertura vegetal en las elevadas pendientes naturales,

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cae en ella. Este hecho explica las tendencias en el rendimiento hdrico delas cuencas de alta montaa: las laderas o las franjas altitudinales que reci-ben una mayor precipitacin, con incrementos por entradas de niebla en lasladeras de barlovento, generarn igualmente una mayor cantidad de caudal,en comparacin con las reas aledaas (laderas de sotavento) y las que estnhacia las partes bajas y ms altas en la cuenca (Espinoza et al., 2008, Ben-

dix et al., 2004a). Las altas precipitaciones en los bosques andinos se debenesencialmente a que stos se encuentran en montaas donde se presentageneralmente una alta probabilidad para la formacin de nubes o que stas,en su ascenso (efecto orogrco), se condensen por enfriamiento del aire conel incremento de la altura (Pereira, 1989) y el grado de exposicin a las corrien-tes de aire humedecido. Sin embargo, algunos autores han encontrado quelos cambios en el uso del suelo en las partes bajas de las cuencas y llanurasafectan considerablemente la formacin y el nivel de las nubes (Lawton et al.,2001; Still et al., 1999), lo que implica una menor cantidad de nubes en con-tacto con las altas montaas y, por lo tanto, una menor precipitacin, ademsde un posible cambio en su frecuencia y distribucin.

Si bien en la regin andina no existen estudios tipo cuencas pareadas, enlos cuales se pueden evaluar los efectos hidrolgicos producidos por la talade los bosques y su conversin en pastos o cultivos agr

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