2. Como se afirmó en el numeral 5.1, la humedad atmosférica es
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1. ci n en precisi n y exactitud de los factores de interceptaci n 6 2 2 Precipitaci n total P Para medir la precipitaci n incidente en un lugar se utilizan los plu vi metros o pluvi grafos Helvey y Patric 1965a se alan que el xito de los estudios de interceptaci n se apoya en muestras adecua das de la lluvia incidente la cual es una variable independiente supuestamente medida sin error Esto no es problema si el muestreo de P se hace con precisi n para lo cual se requieren pocos pluvi metros El n mero m nimo de pluvi metros se puede estimar utilizando la ecua ci n del error estandar Sz e 113 Como sea que N mucho mayor que n entonces n N tiende a 0 2 Luego n _ S 114 Sx je 261 Donde n n mero de pluvi metros necesarios 2 S varianza de la muestra s y varianza deseada de medias con respecto a la P o sea error Standar Muchos trabajos han demostrado que la precisi n en la medici n de la lluvia es inversamente proporcional al tama o de la precipitaci n El error aceptable debe estar basado en las diferentes clases de llu May as Cantidad de lluvia Error aceptable mm O 12 10 12 5 25 i 5 25 aa Basado en aran n mero de trabajos se ha encontrado que para muestrear la P bastan de 2 a 4 pluvi metros adecuadamente protegidos en grandes claros cercanos al rea de estudio En los bosques a veces es dificil encontrar esos grandes cl2. n Al inicio de una lluvia dada la evaporaci n del agua interceptada y que ocurre durante la lluvia probablemente representa la componente principal del proceso de B INTERCEPTACION 1 CAPACIDAD DE RETENCION EVAPORACION E gt INTERCEPTACION 0 mm PRECIPITACION mm FIGURA 56 Curvas hipot ticas de interceptaci n evaporaci n y capacidad de retenci n por el dosel durante los pe r odos de precipitaci n Adaptada de Leonard 1965 interceptaci n A medida que la lluvia contin a las condiciones de temperatura de gradiente de presi n de vapor y disponibilidad de energ a en la regi n de las copas se modifican de tal forma que dis minuye la evaporaci n En el punto B la capacidad de retenci n o almacenamiento llega a su punto m ximo y si la lluvia contin a la interceptaci n podr conti nuar al ocurrir un poco de evaporaci n Volviendo sobre el modelo de la Figura 55 la componente evaporaci n representa las p rdidas y se refiere a la llamada p rdida por 257 i interceptaci n En este sentido engloba tanto a la evaporaci n que ocurre mientras dura la lluvia como a la evaporaci n del agua alma cenada en las copas despu s del fin de la lluvia Las p rdidas por interceptaci n no dependen exclusivamente de la capacidad de almacena miento puesto que el agua retenida temporalmente en las copas sufre p rdidas por evaporaci n tambi n durante la duraci n de la lluvia result
3. to De esta manera teniendo en cuenta la disminuci n de la veloci dad del viento causada por el bosque un instrumento colocado en un rea reforestada debe captar m s que otro instrumento colocado en un rea adyacente abierta Entonces la diferencia de m s observada en bosque de esta forma es meramente circunstancial La idea de que el bosque por su mayor transpiraci n tiende a aumen tar la precipitaci n local fue abandonada por la mayor a de los estu diosos segunda l nea de creencia El mismo Rakhmanov 1966 dice que no es que niegue fe1 hecho de que la transpiraci n del bosque participe de la humedad de la atm sfera sino que la cantidad de vapor liberado por la transpiraci n de bosques no es diferente de aquella liberada por otros tipos de terreno o sea los bosques no liberan una cantidad adicional de humedad suficiente mente diferente para soportar su reputaci n como humedecedores en comparaci n con las reas no forestadas Entonces no se debe conside A rar el bosque como acelerador del reciclaje de las lluvias Hewlett 1967 citado por Lima 1986 resumiendo los trabajos discu tidos sobre estos t picos en el Simposio Internacional sobre Hidrolog a Forestal en 1965 Estados Unidos afirma que es de inter s la discu si n en lo que respecta al papel de los bosques como redistribu dores 250 de las lluvias Un estudio sobre este asunto debe inclu r el efecto del bosque sobre l
4. 2 Como se afirm en el numeral 5 1 la humedad atmosf rica es apenas uno de los factores involucrados en la ocurrencia de lluvias Recor demos los mecanismos para que se forme precipitaci n mecanismo de ascensi n de masas de aire y expansi n para su enfria miento mecanismo de condensaci n de vapor mecanismo de Crecimiento de la gota de agua mecanismo de acumulaci n de humedad Se afirma que el contenido de vapor en el aire encima de los desier tos puede ser superior al que se ha detectado sobre bosques tropica les Sin las condiciones favorables anotadas arriba no ocurre lluvia 3 A escala regional la influencia del bosque sobre la precipitaci n es a n m s complicada para confirmar En regiones tropicales la mi crocirculaci n es un factor importante La contribuci n de la evapo raci n en la precipitaci n para una misma rea es peque a y se con sidera que var a de 6 a 27 para cuencas que tienen reas de 100 a 10 2 a 2 1 km volvi ndose casi nula para cuencas con rea inferior a 109 km Lee 1980 A microescala el bosque desempe a un papel importante en la distribu ci n de la energ a y del agua en la superficie afectando localmente la distribuci n de la lluvia por el proceso de interceptaci n adem s de su efecto en la infiltraci n escurrimiento superficial y erosi n Un lugar con bosque puede disminuir la precipitaci n que llega al suelo por el pr
5. A AGUA ABSORSIDA LAS PLANTAS l INGESTION Sa ANIMAL ESCURRIMIEN TO POR EL TALLO AGUA INGERIDA IPRECIPITACION EFECTIVA FIGURA 55 Modelo de Interceptaci n Adaptada de Lima 1986 el tallo c agua que vuelve a la atm sfera por evaporaci n Este proceso hab a sido definido por Horton 1919 citado por Zinke 1967 refiri ndose a las p rdidas por interceptaci n total como la capacidad de almacenamiento de agua por las hojas m s las p rdi das por evaporaci n durante la lluvia t I E dt 5 111 0 Donde l p rdidas por interceptaci n total E tasa de evaporaci n del agua interceptada durante la lluvia S capacidad de almacenamiento del dosel t duraci n del agucero Precipitaci n P cantidad total de lluvia que es medida a campo abierto o encima de las copas de los rboles Precipitaci n Interna PI lluvia que llega al suelo forestal in cluyendo las gotas que pasan directamente por las aberturas que exis ten entre las copas Escurrimiento por el tallo Et agua lluvia que despu s de ser cap tada por el dosel llega al suelo mineral o al litter hojarasca escurriendo por el tronco de los rboles Precipitaci n o lluvia que efectivamente llega al suelo forestal PE PI Et El proceso te rico de la interceptaci n se puede ver en la Figura 56 tal como lo presenta Leonard 1965 El rea bajo la curva A B repre senta la componente interceptaci
6. Aplicada Edit Tecnicos Asociados Barcelona Espa a 514p VIESSMAN et al 1977 Introduction to hidrology 2a Ed Harper y Row Publishers N Y 697p CAPITULO 6 DISTRIBUCION DE LA PRECIPITACION A TRAVES DEL BOSQUE 6 1 PROCESO DE INTERCEPTACION DEFINICION DE VARIABLES La influencia del bosque tanto en el recibimiento como en la distri buci n de las lluvias representa importancia significativa dentro del contexto del balance h drico de un determinado lugar Los dife rentes estudios han concluido que por la interceptaci n la cobertura forestal causa una disminuci n del agua que llega al suelo hasta va lores cercanos al 25 de la precipitaci n anual En la Figura 55 Lima 1986 presenta un esquema que permite visualizar la interreta ci n entre los orocesos de recepci n y redistribuci n de las lluvias sobre un ecosistema forestal Los procesos involucrados como se ilustran en la Figura 55 fueron definidos por Helvey y Patric 1965a en la siguiente forma consultar tambi n la terminolog a usada en la l1teratura americana mn en Zinke 1967 Interceptaci n 1 es el proceso por el cual el agua lluvia es rete nida temporalmente por las copas de los rboles y redistribuida pos teriormente en a agua que llega al suelo b agua que escurre por 254 PRECIPITACION TOTAL SUPERFICIE DE COPAS _xR A INTERCEPTA PRECIPITA CAPACIDAD DE CION RETENCION INTERN
7. IP INTERNA LATIFOLIADA VERANO C PRECIP INTERNA PINO ANUAL D PRECIP INTERNA LATIFOLIADA INVIERNO E sPRECIP ANUAL COEFICIENTE DE VARIACION _ O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 PRECIPITACION mm FIGURA 58 Relaci n del coeficiente de variaci n para seleccionar los par metros de p rdidas por interceptaci n Adaptada de Helvey y Patric 1965a obtenidas en diferentes estudios en el Este de los Estados Unidos en las cuales se analizan los coeficientes de variaci n de los par me tros de la Ecuaci n 112 Se observa que la variaci n disminuye r pidamente con el aumento de la cantidad de lluvia hasta un valor apro Ximado de 10 mm a partir del cual se mantienen estables b Confiabilidad de las estimaciones Cada par metro de las p rdidas por interceptaci n representa un pro blema diferente de muestreo y se debe estudiar el dise o para estimar el nivel de precisi n deseado Se debe tener en cuenta el costo en la determinaci n de los par metros como funci n de la exactitud y 260 precisi n La exactitud se refiere a la estimaci n de los valores verdaderos y la precisi n al acercamiento de las muestras a sus pro medios Un ejemplo ilustra la diferencia varios pluvi metros ubi cados bajo un rbol pueden dar una estimaci n precisa de la lluvia interna en ese punto pero una estimaci n inexacta para todo el bos que La aleatorizaci n de la muestra en el bosque mejora la estima
8. a precipitaci n el efecto del bosque sobre la medici n redistribuci n intercepta ci n y almacenamiento de la precipitaci n En cuanto al primer t pico ya se discuti ampliamente Los investiga dores participantes al Simposio concordaron con las conclusiones de Penman publicadas en 1963 que en ausencia de datos convincentes se debe aceptar que la sola presencia del bosque no afecta necesariamente la precipitaci n sobre el rea Una excepci n la constituye la precipitaci n oculta o sea la capta ci n de neblina y la condensaci n de roc o que resbala de las hojas y de las ramas contribuyendo a la humedad del suelo y la escorrent a Esta influencia es limitada a zonas de alta monta a y ciertas regiones costeras REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS CANO G R 1967 Fundamentos de hidrolog a Universidad Nacional Medellin EMPRESAS PUBLICAS DE MEDELLIN 1981 Monograf a del r o Medell n Rta Emp P Medell n Vol 3 No 3 4 p 75 FAO 1962 La influencia de los montes Estudios de Silvicultura y productos forestales No 15 Roma 311p FRERE M et al 1975 Estudio Agroclim tico de la zona andina Proyecto FAO UNESCO OMM Roma pp 81 120 HEWLETT J D 1967 Summary of forests and precipitation session In International Symposium on Forest Hydrology Pergamon Press N Y pp 241 243 HEWLETT J D and NUTTER W L 1969 An outline of forest hydrology University of Georgia Press 137p g
9. ando un total de p rdidas superior a la capacidad de retenci n V ase Figura 56 Adem s si hay ocurrencia de viento durante y despu s de la lluvia sto va a afectar la capacidad de almacenamiento la evaporaci n del agua interceptada afectando tambi n las p rdidas por interceptaci n Varios autores coinciden en afirmar que el viento aumenta la p rdida por interceptaci n para lluvias prolongadas y las disminuye para llu vias de corta duraci n Las p rdidas totales por interceptaci n var an con el clima y se debe estimar de acuerdo a las componentes de la Ecuaci n 111 6 2 MEDICION DE LAS PERDIDAS POR INTERCEPTACION 6 2 1 Modelo general Las p rdidas por interceptaci n no pueden medirse directamente pero pueden estimarse por muestreos de precipitaci n total precipitaci n interna escurrimiento por el tallo seg n la siguiente ecuaci n 258 lI P PI Et 112 Donde I p rdida por interceptaci n mm P precipitaci n incidente a campo abierto mm PI precipitaci n interna mm Et escurrimiento por el tallo mm En la Figura 57 se pueden visualizar estos t rminos FIGURA 57 Esquema de la medici n de interceptaci n Para las decisiones de muestreo en un experimento de este tipo se debe tener en cuenta a La variabilidad de los par metros Helvey y Patric 1965a en la Figura 58 presentan las curvas 299 A ESCURRIMIENTO POR EL TALLO PINO INVIERNO B PREC
10. aros en tonces un criterio pr ctico ser a la instalaci n de los pluvi metros en lugares que permitan una visual de 45 desde el punto de ubicaci n del pluvi metro sin encontrar obst culos como aparece en la Figura b7 51 se encuentran sesgos en las estimaciones de la precipitaci n se deben usar factores de correcci n 6 2 3 Precipitaci n Interna PI Con respecto a este par metro en la Figura 58 se observa que presenta la mayor variaci n Por lo cual se requiere la utilizaci n de un mayor n mero de pluvi metros o pluvi metros que posean mayor rea de capta ci n para su muestreo Dos alternativas se han probado 1 Utilizaci n de cajas o cubetas cuyas dimensiones var an de l a 30 metros de longitud Las cubetas pueden conducir a errores en la medi ci n de la precipitaci n interna debido a la salpicadura de las gotas de lluvia y a que tales aforadores son afectados por el viento y sus efectos aerodin micos siendo ste funci n de su direcci n relativa paralela o perpendicular al eje mayor de la cubeta 2 Utilizaci n de intercept metros pluvi metros peque os con di metro que var a de 12 a 15 cm distribu dos al azar y reubicados peri dica mente dentro del bosque En cuanto al n mero de pluvi metros Stein 1945 citado por Hel vey y Patric 1965 utiliza el concepto del error de muestreo za para determinarlo
11. oceso de interceptaci n o tambi n puede aumentar el agua que llega al suelo en determinadas reas a trav s del mecanismo de captaci n de neblina tambi n llamado precipitaci n oculta Cuando se hace tala rasa de un rea con bosque el efecto inmediato sobre la transpiraci n es significativo as como ocurre tambi n modifica ci n en el microclima del rea cortada En suma algunos investigadores han recalcado que no hay ninguna raz n para esperar que la atm sfera superior se vea afectada o sea que la tala de una rea con bosque deba afectar los procesos atmosf ricos de condensaci n de vapor y de formaci n de lluvia 4 Respecto a el efecto del viento en el proceso de medici n de la lluvia y la participaci n de estos efectos en los resultados experimen tales que mostraron mayor cantidad de lluvias en reas con bosque en relaci n con reas abiertas como los del experimento de Hursh se sabe que la precipitaci n no se presenta uniformemente distribuida en un rea inclusive en reas relativamente peque as Por tanto es pr cticamen imposible medir la precipitaci n simult neamente en dos reas El error manes aso mejor t cnica disponible de medici n est cerca de 5 o m s V ase Tabla 23 La velocidad del viento adem s de sto es el factor cr tico en la precisi n con la cual el pluvi metro capta las gotas de lluvia captaci n sta que disminuye con el aumento de la velocidad del vien
12. t HEWLETT J D 1982 Principles of Forest Hidrology The University of Georgia Press 178p HURSH C R 1948 Local climate in the copper basin of tennesse as modified by the removal of vegetation USDA Circular 774 38p IGAC 1971 Estudio Hidroclim tico de la regi n del Caribe Bogot 770 l CERRADO NACIONAL MIBLIOTE CA CENTRAL LEE R 1980 Forest Hydrology Columbia University Press N Y 349p LIMA W P 1986 Principios de hidrolog a florestal para o manejo de Bacias hidrogr ficas ESALQ Univ Sao Paulo Piracicaba 242p LINSLEY R K et al 1982 Hidrolog a para Ingenieros Mc Graw Hill 357p MOLCHANOV A A 1963 Hidrolog a Forestal Trad de la versi n in glesa Fund Calouste Gulbenkian 419p Lisboa NACIONES UNIDAS OMM PAISES CENTROAMERICANOS 1977 Estudios Hidrol gicos Manual de Instrucciones Publicaci n No 140 Managua Nicaragua 503p OMETTO J C 1981 Bioclimatolog a Vegetal Ed Agron mica Ceres Ltda Sao Paulo Brasil 440p OSTER R 1979 Las precipitaciones en Colombia Colombia Geogr fica IGAC Bol VI No 2 144p PAEZ Q Edison y BARREIRO H ctor D 1986 An lisis del r gimen de lluvias de la estaci n experimental El Espinal Centro Cotov Tesis Universidad Nacional Medellin 67p RAKHMANOV V V 1966 Role of forest in water conservation Transla tion From Russian Israel Program for scientific traslations 192p REMENIERAS G 1971 Tratado de Hidrolog a
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