Modelación del balance hídrico y el movimiento de nutrientes utilizando WEAP: limitaciones para modelar los efectos de la restauración forestal y el cambio climático en la cuenca alta del río Grijalva.

Resumen

Water balance and nutrient export modeling using WEAP: constraints to model the effects of forest restoration and climate change in the upper Grijalva river basin.

Este estudio proyecta los efectos de la restauración forestal sobre el balance hídrico y el movimiento de nutrientes considerando las condiciones climáticas actuales, la demanda de agua, el crecimiento poblacional y los escenarios futuros de cambio climático en la cuenca alta del río Grijalva mediante el uso del modelo WEAP (Water Evaluation And Planning). Se utilizaron datos obtenidos en dos cuencas y cuatro subcuencas, incluyendo clima, densidad poblacional, consumo de agua, uso de suelo y cobertura de bosques, así como mediciones periódicas de caudales base, y de concentraciones de nitrógeno y fósforo en agua en el año 2012. Los cambios de uso de suelo y su efecto en el mantenimiento de la seguridad hídrica, considerando el crecimiento poblacional y el cambio climático fueron analizados para un periodo de 15 años (partiendo del 2012 como año base). Específicamente, se modeló la sustitución de los suelos en barbecho y la selva baja por bosques de pino-encino. El escenario de restauración forestal proyecta un incremento de área de bosque de pino-encino de 7.4% a 20.9% en la cuenca del río Xelajú; y de 9.8% a 18.3% en la cuenca del río Bacantón y se basa en un trabajo previo que identificó la voluntad local de realizar estas prácticas de restauración forestal.  Nuestros resultados mostraron que las actividades de restauración forestal producen un efecto positivo en la disminución de las concentraciones de nutrientes en el agua. En las cuencas de los ríos Xelajú y Bacantón se observó una disminución en la generación de nitrógeno de 8,561 y 1,870 kg, respectivamente; y una disminución en la generación de fósforo de 2,335 y 551 kg, respectivamente. Sin embargo, el balance hídrico proyectado para el futuro sugiere que, en el caso de realizarse la restauración forestal, habrá una reducción en la evapotranspiración y un aumento en la infiltración y en la escorrentía superficial. La reducción de la evapotranspiración y el incremento de la escorrentía superficial no es consistente con la mayoría de los resultados encontrados en la literatura y podría reflejar la falta de datos apropiados para la modelación de las condiciones locales. El incremento de la infiltración si está más acorde con la literatura. Debido a los anteriores resultados inesperados recomendamos mayor generación de datos a nivel local para incorporar y enriquecer el modelo WEAP y obtener resultados más confiables. Finalmente, recomendamos algunas acciones de restauración forestal en el área de estudio.