el clima y el futuro del recurso agua en la microregión

EL CLIMA Y EL FUTURO DEL RECURSO AGUA EN LA MICROREGIÓN DE LA
MALINCHE
Judith LLAGUNO MÉNDEZ1, Edgardo TORRES TREJO2 , Miguel Ángel VALERA
PEREZ2
1
Colegio de Ingeniería Ambiental de la Facultad de Ingeniería Química
Departamento de Investigación en Ciencias Agrícolas del Instituto de Ciencias.
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla; Avenida 14 Sur 6301, Fracc.
Jardines de San Manuel, Puebla, Pue. C.P. 72570. Tel: (222) 229 55 00 Ext. 7355;
FAX: Ext. 7351. e-mail: [email protected] , [email protected]
2
Palabras Clave: Cambio climático, Recurso agua, deforestación.
RESUMEN
La lluvia captada por los suelos de la zona boscosa del volcán La Malinche, es
muy importante en la recarga de los mantos freáticos y en el abastecimiento de
agua para la ciudad de Puebla; esta recarga es afectada por la deforestación, la
disminución de la precipitación media anual y el aumento de la demanda de
servicios de agua potable. Con objetivo de determinar los cambios en la
precipitación media anual y los regímenes de humedad del suelo ocurridos en los
últimos 20 años en la región del estado de Puebla aledaña a al volcán La
Malinche, se evaluaron los climogramas de 7 estaciones meteorológicas de la
CNA correspondientes a los estados de Puebla y Tlaxcala, se establecieron los
balances hídricos y definió el régimen de humedad del suelo para los periodos
1985-1995 y 1995-2005. Los resultados indican que en algunas zonas la
precipitación media anual disminuyó hasta en 80 mm, mientras que en otras
menos afectadas hay una disminución menor a 20 mm. El régimen de humedad
de los suelos se estableció como ústico. Las zonas mas afectadas son las más
urbanizadas e industrializadas y las menos afectadas presentan aún relictos de
bosque. La disminución de la precipitación combinada con otros factores
ambientales tales como el relieve, el material geológico, el régimen de humedad y
uso del suelo, están generando la escasez del recurso agua. Es indispensable
rediseñar estrategias para evitar la deforestación y promover la sostenibilidad del
bosque.
INRODUCCION
Las fluctuaciones climáticas intraestacionales y de largo plazo que se han
observado en diversas regiones de la Tierra, han comenzado a ser objeto de
interés, debido principalmente a su impacto directo en la producción agrícola, en la
incidencia de desastres y en el agotamiento de los recursos hídricos.
Los últimos estudios basados sobre modelos climáticos sugieren que el ciclo
hidrológico se verá mas afectado tanto en la distribución de lluvias intensas como
en la frecuencia de entradas de condiciones atmosféricas extremas húmedas y
secas (IPCC, 2001).
1
Por medio del análisis de escenarios de cambio climático se han obtenido
resultados que sugieren que el clima de México será más seco y más caliente, y
que varias cuencas hidrológicas en la región del centro de México serán altamente
vulnerables a estos cambios.
Dentro se los resultados del proyecto “Estudio de País, México: México ante el
cambio climático” (INE, 1997), se analizó la sequía desde el punto de vista
meteorológico, y se definió como una función del déficit de precipitación con
respecto a la precipitación media anual o estacional de largo periodo, y su
duración en una determinada región (como es el caso particular analizado es este
trabajo).
En 1976, la SARH calculaba que la precipitación pluvial en la región de La
Malinche, provocaba aproximadamente 430 m3/Ha de escurrimiento anual. Esta
lluvia llenaba los mantos freáticos en 150 millones de m3 de agua al año, sin
embargo, a medida que se ha deforestado, en los últimos 20 años ha disminuido
esta infiltración y se ha provocado un aumento de la erosión del suelo. Estos datos
por sí mismos, debían encender focos rojos en las instituciones que, por ley, están
obligadas a administrar y preservar en cantidad y calidad los recursos hídricos
nacionales, ya que la disponibilidad decreció 2.7 veces entre los años de 1955 y
1990 (Raynal, 1998), y en la actualidad, ni siquiera se a valorado esta disminución
Localización y medio físico de la región estudiada. El Volcán La Malinche,
Malintzi o Matlalcuéyatl (La de Faldas Azules), se ubica en la zona central oriente
de México formando parte del Eje Neovolcánico Transversal (ENT) y se considera
la montaña aislada más significativa del país. Su territorio es compartido por los
estados de Puebla y Tlaxcala. Comprende los municipios de San Juan Ixtenco,
Chiautempan,
Huamantla,
Teolocholco,
Zitlatepec,
Tzompantepec,
Mezateocochco, Acuamanalá, Contla, San Pablo del Monte del estado de
Tlaxcala y los municipios de Puebla, Amozoc, Acajete, Tepatlaxco de Hidalgo del
estado poblano. Sus coordenadas geográficas son los paralelos 19º 06´ 04" y 19º
20´ 06’’ latitud norte y los meridianos 97º 55´ 41" y 98º 10´52’’ de longitud oeste.
Orografía. El volcán de la Malinche o Matlalcuéyatl (Falda azul) es un volcán
apagado y denudado; su cima tiene forma de cresta dentada con varios picos, y la
del lado sur presenta una eminencia llamada Xaltonally o Arenal del sol. Tiene un
altitud de 4,461 metros y sus faldas se extienden sobre un gran altiplano a l34
kilómetros a su alrededor es notable por las rocas descubiertas de su cima, y está
formado por desprendimientos de la Sierra Nevada.
Las estribaciones suroccidentales de la Malinche así como una parte de su
cumbre se localizan dentro del territorio poblano, cubriendo el noreste de los
municipios de Puebla, Amozoc y Tepatlaxco. Prácticamente las estribaciones
inferiores de la Malinche se inician al norte de la ciudad de Puebla, a 2,200 metros
de altitud y culminan 20 Kilómetros después a 4,46l metros, por lo que es
evidente la amplitud de sus faldas que se inician con pendientes moderadas de 2
a 5º (entre 3.5 y 8.75 por ciento), continúa con pendientes fuertes de 5 a 15 º de
8.75 a 26.8 por ciento, y culminan en pendientes de más de l5º (más del 26.8 por
ciento).
El ascenso es más o menos regular con numerosas barrancas orientadas hacia la
cumbre, interrumpe el Pico Xaltonally, cono adventicio de la Malinche que se eleva
a 3,911 metros sobre la pendiente meridional de la misma.
2
Geología. El volcán de la Malinche forma parte de las formaciones del mioceno
que son la base de los paisajes, la mayoría de estas, se calcula que sean
originarias del Pleistoceno. Por lo general se trata de andesitas en la Sierra
Nevada adicionalmente encontrándose dazitas en La Malinche. Mucho más
recientes en contraposición son las capas siguientes de cenizas de pómez del
Popocatépetl y de varios volcanes pequeños dentro del área de alcance de La
Malinche.
Relativamente resistentes a la meteorización se muestran los sedimentos claros
arenosos volcanoclásicos que se encuentran sobre las laderas superiores del
volcán La Malinche, explicándose su existencia por una erupción del cráter del
Octlayo, situado al oriente de la cima. En este último se trata también de tobas
hornablenda; en los materiales del Tláloc se encuentran sustancias de nubes
ardientes de tipo dacítico riolítico para los cuales se presupone que su formación
fue hace 40 mil años. Los sedimentos del Oloceno se encuentran distribuidos al
pie de la ladera y fueron descargados en cantidades considerables de material
arenoso y gravoso. En la petrología de las rocas volcánicas, se reconoció la
presencia de rocas del Cuaternario en la cual éstas presentan contenidos
minerales y una composición química de la siguiente manera; Dazitas, leucocuarzo-latiancitas, leuco andesitas, minerales típicos con hornablenda y biotita.
Sobre la cima del volcán se encuentran rocas ígneas extrusivas, del tipo de las
andesitas y sobre sus faldas predominan rocas sedimentarias como brecha
sedimentaria; además se encuentran tobas y cenizas volcánicas del Cuaternario
del grupo Chichinautzi, así como aluviones y domos volcánicos (INEGI, 1986)
Hidrografía. La región estudiada forma parte de la Cuenca Hidrográfica del Río
Atoyac-Zahuapan. Presenta una sola corriente permanente, denominada Río
Barranca de la Malinche, la cual se origina en el lado este de la montaña,
atravesando el Municipio de Trinidad Sánchez. Las demás corrientes son
temporales: El Río Apizaco, al Noroeste; el Río San Juan, al Oeste; el Río
Barranca Seca; el Río Barranca de la Soledad y el Río Barranca Hejotitla, al
Suroeste (INEGI, 1986).
Debido al fuerte escurrimiento son muy escasos los manantiales en esta región. El
único recurso lacustre en esta zona lo constituye la Laguna de Acuitlapilco,
alimentado por escurrimientos provenientes de la montaña la Malinche. Esta
laguna se ubica en la ladera occidental de esta montaña, a unos 7 kilómetros
aproximadamente al sur de la ciudad de Tlaxcala, sobre la carretera TlaxcalaPuebla. Así mismo, esta montaña aporta volúmenes considerables de agua
subterránea a la presa Manuel Ávila Camacho (Valsequillo, Puebla), es importante
señalar, que en la zona poniente de la montaña se localiza un manantial que
abastece a la población de Ixtenco, Tlax.
El nivel freático de las aguas subterráneas es relativamente poco profundo, sobre
todo a altitudes menores de 3000 msnm. pues el material consolidado de los
suelos tiene un alto grado de permeabilidad; por el contrario, a altitudes mayores,
el material consolidado tiene un bajo grado de permeabilidad.
De las laderas de la Malinche descienden numerosas corrientes intermitentes que
provocan inundaciones en la zona norte de la ciudad de Puebla en la época de
lluvias; el agua ha producido erosión muy fuerte en las laderas de más de 15
metros de profundidad. Uno de los arroyos principales, el Alseseca, transporta
3
gran cantidad de material erosionado, provocando azolve en el vaso de
Valsequillo.
Clima. La región se localiza dentro de la zona de climas templados del valle de
Puebla, sólo a cumbre de la Malinche presenta un clima frío.
Los climas que se detectan son:
• Cb (w 2 )(w) i gw’’ Clima templado subhúmedo con lluvias en verano
identificándose en la parte meridional del municipio; también se presenta en
la ciudad de Puebla y en las primeras estribaciones de La Malinche.
• C(e)(w 2 )(w) Clima semifrío subhúmedo con lluvias en verano que
se presenta en las faldas superiores de la Malinche.
• E(T)HC (w 2 ) ig Clima frío el cual se ubica en la cumbre de la Malinche.
Principales ecosistemas. La vegetación natural del la zona de estudio ha sufrido
una grave y constante degradación, principalmente por la tala de bosques y
pastoreo. Por regiones morfológicas la situación es la siguiente:
En el volcán de la Malinche las laderas han perdido la mayor parte de sus bosques
para incorporarlas a la agricultura de temporal. Sólo en las laderas altas se han
conservado bosques de encino, de pino y asociaciones de pino-encino y encinopino, así como mesólifo de montaña y de oyamel cerca de la cumbre, en estos
bosques se encuentran especies tales como Pinus harweggi, ocote blanco, palo
amarillo axóchitl, Lupinus s.p., escobilla, guapinol, pino chino y oyamel (INEGI,
1986).
JUSTIFICACIÓN
La región de la Malinche perteneciente al estado de Puebla, obtiene una buena
parte de su abastecimiento de agua del volcán. La deforestación, la disminución
de la precipitación media anual y el aumento de la demanda de servicios de agua
potable, en poco tiempo ha afectado el suministro de agua. Debido a que los
mantos freáticos se recargan con la lluvia, la baja en su infiltración y el incremento
en la erosión del suelo están produciendo el efecto de abatimiento del nivel de
agua en estos mantos.
En la actualidad, no se ha valorado la disminución.en la precipitación media anual
y los regímenes de humedad del suelo, sobre todo lo ocurrido en los últimos 20
años.
OBJETIVO
Determinar la disminución de la precipitación media anual ocurrida en los últimos
20 años y los regímenes de humedad del suelo en la región de la Malinche.
METODOLOGÍA
Para realizar el análisis de la situación del recurso agua, se utilizaron los datos de
7 estaciones meteorológicas de la Comisión Nacional de Agua (CNA) que
corresponden a la región aledaña a La Malinche, tanto del estado de Puebla como
del de Tlaxcala. Se construyeron los climogramas correspondientes para
4
establecer los balances hídricos (Dirección de Agrología, 1972) y posteriormente
definir el régimen de humedad del suelo. Con el programa Surfer 8 se realizaron
mapas climáticos, mostrando las respectivas isoyetas (de 1985 a 1995 y de 1995
a 2005) y los regímenes de humedad del suelo (Soil Survey Staff, 1999), con el fin
de realizar la comparación del cambio en la precipitación y captación de agua por
el suelo.
La deforestación ocurrida de 1985 a la fecha se evaluó por medio de
fotointerpretación y otras imágenes de percepción remota.
RESULTADOS
La deforestación ocurrida en la región estudiada ha afectado aproximadamente
5355 Km2 durante el periodo 1980-2002 (Figura 1).
N
TLAXCALA
TLAXCALA
Fig.1 Área deforestada en la región “La Malinche” 1980-2002
Esta deforestación ha contribuido en gran medida, junto con otros factores, a la
disminución en la cantidad de lluvia que precipita en la región, pues en algunas
zonas próximas a La Malinche, había una precipitación media anual superior a 952
mm durante el periodo de 1985 a 1995, pero los datos que se tienen para el
5
periodo 1995-2005 muestran que ésta ha variado considerablemente a 883 mm
(Figura 2).
Fig. 2 Climogramas Estación Climatológica “México 68”
CLIMOGRAMA MÉXICO 68
CLIMOGRAMA MÉXICO 68
20
250
250
25
200
20
150
15
100
10
50
5
18
16
200
14
12
150
10
8
100
6
50
4
2
0
0
E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
0
0
E
F
M
M ES ES
PRECIPITACION
EVAPOT. POT.
A
M
J
J
A
S
O
N
D
M ES ES
TEMPERATURA
a) Periodo 1985-1995
PRECIPITACION
EVAPOT. POT.
TEMPERATURA
b) Periodo 1995-2005
Las zonas mas afectadas son las más urbanizadas y ocupadas por los parques
industriales y las menos afectadas presentan aún relictos de bosque (Figura 3). Lo
anterior nos da una idea clara de la necesidad de establecer una estrategia para
captar esa precipitación en el campo, por medio de sistemas apropiados de
reforestación y de conservación de suelos para evitar la erosión y fomentar la
recarga de los acuíferos
En los mapas de isoyetas con los datos de los periodos 1985-1995 y 1995-2005,
se observa que la precipitación se incrementa hacia la parte oeste, donde se
localiza la ciudad de puebla y la población de San Luis Teolocholco, Tlaxcala, con
precipitaciones arriba de los 900 mm, y disminuyen hacia la parte este en donde
se localizan las poblaciones de Huamantla, Acajete y concepción Capulac con
precipitaciones de 700 mm (Figuras 4 y 5).
El régimen de humedad de los suelos corresponde al Ústico (Soil Survey Staff,
1999), y se refiere a la presencia o ausencia de agua retenida a una tensión de 1500 kPa a lo largo del año en el suelo o en un horizonte especifico. Un horizonte
se considera húmedo si retiene humedad a una tensión menor de 1500 kPa pero
no mayor de cero. Conociendo los climogramas se puede obtener el régimen de
humedad, que para el caso del régimen Ústico, el suelo tiene agua disponible para
la planta por 90 días consecutivos o más o por 180 días acumulativos por año, lo
que significa que el suelo dispone de agua en el período de crecimiento de las
plantas, pero en invierno y a finales de verano puede haber una cantidad limitada
de agua.
6
Fig. 3 Climogramas Estación Climatológica “Huamantla”
CLIMOGRAMA HUAMANTLA
CLIMOGRAMA HUAMANTLA
140.0
18.00
16.00
16.00
120.0
18.00
120.0
14.00
14.00
100.0
100.0
MILIMETROS (P, EP)
12.00
80.0
10.00
8.00
60.0
6.00
40.0
12.00
80.0
10.00
60.0
8.00
6.00
40.0
4.00
20.0
4.00
20.0
2.00
0.0
GRADOS CENTIGRADOS
140.0
2.00
0.00
E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
0.0
D
0.00
E
F
M
A
M
M ES ES
PRECIPITACION
J
J
A
S
O
N
D
MESES
EVAPOT. POT.
TEMPERATURA
PRECIPITACION
a) Periodo 1985-1995
EVAPOT. POT.
TEMPERATURA
b) Periodo 1995-2005
Fig. 4 Isoyetas Región de “La Malinche” 1985-1995
70
72
74
0
m
0
68 (
0m
0m
m
m
m
m
m
(
76
m
7 60 mm
0
m
7 8078 0mmm m
8 00m
8 0 0 mm m
8 208 2 0mmmm
8 408 40 m
m
mm
8 60 m m
8 80 m m
9 20 m m
9 00 m m
(
(
(
(
(
Límite de influencia de las isoyetas
SIMBOLOGÍA
Estaciones Metereológicas
Isoyetas
7
Fig. 5 Isoyetas Región de “La Malinche” 1995-2005
7 40
mm
7 00
(
mm
7 20
mm
mm
m
0m
6 60
76
mm
m
6 80
m
mm
0
7 00
78
720
(
8 40
mm
82
0
mm
80
0
mm
8 60 m
m
(
(
mm
(
(
(
|
Límite de influencia de las isoyetas
SIMBOLOGÍA
Estaciones Metereológicas
Isoyetas
CONCLUSIÓN
La disminución de la precipitación combinada con otros factores ambientales tales
como el relieve, el material geológico, el régimen de humedad y uso del suelo,
están generando la escasez del recurso agua en la región, esto podría llegar al
extremo de convertir a la zona de estudio en una región árida.
RECOMENDACIÓN
Es indispensable rediseñar las estrategias para evitar la deforestación y promover
el desarrollo sostenible del bosque.
REFERENCIAS
•
Dirección de Agrología (1972). Instructivo para la determinación del clima
de acuerdo al Segundo Sistema de Thornthwaite. Secretaría de Recursos
Hidráulicos, México.
8
•
•
•
•
•
INE- SEMARNAP (1997). Primera Comunicación Nacional Ante la
Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático.
México. INE-SEMARNAP.
INEGI (1986). Síntesis geográfica de Tlaxcala. Secretaría de programación
y presupuesto. México.
IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) (2001). Summary for
Policymakers, Climate Change: Impacts, Adaptations and Vulnerability.
Working Group II. IPCC.
Raynal, J. A. (1998). Agua y desarrollo sostenido, su disponibilidad en
México y en el mundo. Ciencia y Desarrollo. 24:140:106-109.
Soil Survey Staff (1999). Soil Taxonomy: A Basic System of Soil
Classification for Making and Interpreting Soil Surveys. Handbook Number
436. United States Department of Agriculture Agriculture Natural Resources
Conservation Service
9