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Changes in future water availability in a mesophyl mountain forest in Mexico/Cambio en la disponibilidad hidrica futura en un bosque mesofilo de montana de Mexico/Mudanca na disponibilidade hidrica futura em um bosque mesofilo de montanha do Mexico.

Introduccion

Mexico posee una gran variedad de ecosistemas debido a su ubicacion geografica, topografia y diversidad climatica. El bosque mesofilo de montana (BMM) presenta una distribucion limitada en el pais debido a las condiciones climaticas muy particulares que requiere. Por ello, abarca menos del 1% del territorio nacional. Actualmente esta presente en el estado de Hidalgo, que ocupa el tercer lugar en cuanto a superficie ocupada, despues de Chiapas y Veracruz (Challenger, 1988).

Los servicios ambientales que proporciona este tipo de ecosistema son muy variados. Entre estos se ha reconocido la provision de agua, alimentos, medicinas y combustibles, asi como la regulacion climatica, recreacion y belleza escenica (SEMARNAT, 2004). La importancia de la conservacion de estos y otros ecosistemas se basa en los servicios ambientales que proveen, particularmente como fuente de recursos hidricos para generaciones actuales y futuras, por lo que es necesario hacer un manejo adecuado de los mismos, previendo acciones que aseguren su conservacion. A pesar de la gran variedad de los servicios hidrologicos proporcionados por el bosque mesofilo, se calcula que Mexico ya perdio "sustancialmente mas de la mitad" de su cobertura original (Rzedowski, 1994). Algunos de los factores que han provocado la disminucion del bosque mesofilo han sido el cambio de uso de suelo para agricultura y ganaderia, los incendios forestales, los asentamientos humanos y expansiones urbanas, la obtencion de lena y la extraccion maderera para la construccion.

Por otro lado, uno de los grandes problemas que se viven en la actualidad es el cambio climatico. Sus efectos se ha manifestado en todo el mundo, ocasionando incrementos en el promedio de las temperaturas medias de la atmosfera y de los oceanos, el derretimiento en gran escala de hielo y nieve, y el incremento en el promedio global del nivel del mar (IPCC, 2007). Por tanto, ante la amenaza de este fenomeno es conveniente generar escenarios de su impacto futuro para conocer la vulnerabilidad que se tiene y proponer medidas de adaptacion que ayuden a minimizar los impactos previstos.

En el presente trabajo se elaboro un balance hidrico en el BMM de la region noreste del estado de Hidalgo bajo condiciones actuales y con escenarios futuros de cambio climatico, para conocer el impacto sobre la capacidad de almacenamiento de humedad en el BMM y la posible disponibilidad futura de agua ante el cambio climatico, de tal forma que se puedan considerar alternativas de manejo de los recursos naturales de una forma sustentable.

Metodos

El area de estudio se encuentra en la region noreste del estado de Hidalgo, Mexico, abarcando siete municipios: Calnali, Lolotla, Huazalingo, Tlanchinol, Tianguistengo, Xochicoatlan y Zacualtipan de Angeles (Figura 1). El area comprende 2620[km.sup.2], con alturas de 400 a 2200msnm, con media de 940msnm. El area se encuentra en la subprovincia del Carso Huasteco, dentro de la provincia geologica y fisiografica de la Sierra Madre Oriental. Es una sierra ubicada en la region huasteca, formada por lomerios y sierras humedas con buen drenaje. Los suelos dominantes presentan alto contenido de carbonatos derivados de calizas por la accion de la precipitacion y temperatura (INEGI, 1992).

El grupo climatico que domina en la zona segun el sistema de Koppen modificado por Garcia (2004) es el semi calido del grupo de los templados (A) C(fm). La temperatura media anual es >18[degrees]C y <22[degrees]C. La zona se ubica en la parte alta del barlovento y recibe viento cargado de humedad proveniente del Golfo de Mexico, manifestando asi el regimen mas humedo de los ecosistemas templados.

De acuerdo al conteo de poblacion de INEGI (2006), hay 117332 habitantes en los siete municipios del area de estudio. Segun los datos del SNIM (2009) la tasa de crecimiento poblacional en la zona ha disminuido, puesto que en el periodo 1990-1995 fue de 1,5%, mientras que en el periodo 1995-2000 fue de 0,7% y en el ultimo periodo de registro (2000 al 2005) fue de 0,3%. El mismo documento senala que la poblacion economicamente activa en los municipios es de 37204 habitantes, que corresponde al 46% del total, siendo la poblacion ocupada y desocupada de 36994 y 210 habitantes, respectivamente. La poblacion economicamente inactiva es de 42862 habitantes (53%). El porcentaje restante se reporta como no especificada. El grado de marginacion en los municipios es de medio a muy alto.

La zona de estudio fue dividida en 10 subcuencas, nombradas Huazalingo, Rio Claro, Tlacolula, San Pedro, Contzintla, Atempa, Garces, Yegualtzintla, Calnali y Tehuetlan (Figura 1). El area total estudiada fue de 2621[km.sup.2], de los cuales 763[km.sup.2] pertenecen a la subcuenca Rio Claro. La vegetacion predominante en el area de estudio (INEGI, 2013) es, por orden de importancia, el pastizal cultivado (28%), el bosque mesofilo de montana (19%), la agricultura de temporal con cultivos anuales (13%), el bosque mesofilo de montana con vegetacion secundaria (11%), el pastizal inducido (7%), la selva alta y mediana perennifolia con vegetacion secundaria (6%) y la agricultura de temporal con cultivos permanentes y semipermanentes (5%). A partir de los 600msnm comienzan a observarse manchones de BMM, los que intensifican su densidad entre 800 y 1500msnm, alcanzando hasta los 2100 msnm. Rodeando al BMM figura el pastizal cultivado y la agricultura, que son las actividades primarias de la zona. Las areas mejor conservadas de BMM se localizan en sitios con poca o nula accesibilidad (terrenos con pendientes pronunciadas).

Balance hidrico

De acuerdo con diversos autores (Holwerda y Bruijnzeel, 2007) el balance hidrico esta determinado por las entradas y salidas de agua en un sistema dado. De existir una diferencia en el balance, sera el volumen del agua que potencialmente sera almacenada en el interior del sistema, en este caso, los acuiferos. La ecuacion del balance esta dada por: P - (I + ET + ES) = [DELTA] Almacenamiento o Infiltracion, donde P: precipitacion, I: intercepcion, ET: evapotranspiracion, y ES: escurrimientos. A continuacion se describen las variables utilizadas.

[FIGURE 1 OMITTED]

Precipitacion. Comprende el total de lluvia que precipita en la zona mas aquella cantidad de humedad aportada por la nubosidad, o precipitacion horizontal. Se analizaron los parametros meteorologicos: direccion del viento, altitud y fisiografia dominante, en informacion de 14 estaciones meteorologicas (IMTA, 2002b) distribuidas en el area de estudio. Siguiendo a Gomez (2008), se elaboro cartografia detallada para las areas de influencia climatica definidas. La precipitacion horizontal se estimo analizando precipitacion, temperatura, humedad relativa y dias con neblina reportados en las estaciones de estudio. Su estimacion consistio en identificar los lugares y meses donde la humedad relativa calculada fuera >100%. Entonces, se asociaba la ocurrencia de neblina con una temperatura >13[degrees]C en paisajes sobre 2400msnm, ademas de la presencia de frentes frios o nortes. De acuerdo con Holwerda y Brujinzeel (2007), la precipitacion horizontal en esos lugares se definio como el 28% de la precipitacion pluvial en epoca de lluvias y como el 83% en epoca de seca.

Intercepcion. Es la cantidad de humedad que es retenida por la cobertura vegetal dominante. El tipo, extension y condicion de la vegetacion influye sobre la cantidad de precipitacion que llega a la superficie del terreno. Se calculo a partir de un coeficiente de intercepcion segun el tipo de vegetacion dominante. Se considero como nulo el coeficiente en asentamientos humanos, cuerpos de agua y areas sin vegetacion aparente. A las zonas con BMM se les asigno 16%, al BMM con vegetacion secundaria 10%, a la selva alta 23% y aquellas zonas con algun tipo de agricultura 11% (Holwerda y Bruijnzeel, 2007). Cabe subrayar que el agua interceptada principalmente se evapora de las hojas y tallos, incorporandose a las salidas del sistema.

Evapotranspiracion potencial. Es la maxima cantidad de agua capaz de ser perdida por una capa continua de vegetacion que cubra todo el terreno, cuando es ilimitada la cantidad de agua suministrada al suelo. Se estimo a partir de PenmanMonteith dentro del software Cropwat (FAO, 2000) siendo necesario conocer temperatura media, altitud, duracion de la insolacion, presion del vapor y velocidad del viento, segun la ecuacion

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donde ETo: evapotranspiracion de referencia (mm/dia); Rn: radiacion neta en la superficie del cultivo (MJ/m2/dia); Ra: radiacion extraterrestre (mm/ dia); G: flujo de calor del suelo (MJ/m2/dia); T: temperatura media del aire ([degrees]C) a 2m de altura; [u.sub.2]: velocidad del viento (m/s) a 2m de altura; es: presion de vapor a saturacion (kPa); ea: presion real de vapor (kPa); es-ea: deficit de presion de vapor; [DELTA]: pendiente de la curva de presion de vapor (kPa/[degrees]C); y [gamma]: constante psicrometrica (kPa/[degrees]C).

Escurrimiento. Es la porcion del volumen de la precipitacion que fluye hacia los canales, arroyos, lagos y oceanos, en forma de corriente superficial. Fue determinada de acuerdo al metodo de curvas numericas del Soil Conservation Service de los EEUU (Soil Conservation, 1972), donde la retencion maxima potencial (S) en una cuenca esta determinada por 25400/CN-254, donde CN se obtiene de tablas. Para estimar los valores de la curva numerica se considero el tipo de suelo, su potencial de escurrimiento, grupo hidrologico y cobertura; esta ultima en funcion del tratamiento o practica mecanica y su condicion hidrologica (buena, regular y mala).

Infiltracion. La infiltracion fue resultado de la diferencia de la precipitacion que ingresa al sistema y la perdida por otros componentes (intercepcion, evapotranspiracion potencial y escurrimiento).

Escenarios de cambio climatico

Para simular escenarios de cambio climatico se utilizaron los modelos European Centre Hamburg Model, en adelante referido como ECHAM5 y el modelo Hadley Centre Global Environmental Model en adelante HADGEM1 (MonterrosoRivas et al., 2013). Los dos modelos se usaron dado que ya han sido aplicados en estudios anteriores en Mexico, mostrando resultados aceptables (INE, 2006, 2009). Para cada modelo los escenarios socioeconomicos seleccionados fueron A2 y B2 para el horizonte de tiempo 2050. La familia de escenarios A2 supone un mundo muy heterogeneo, con la poblacion global en constante aumento y el crecimiento economico orientado regionalmente; este es mas lento y fragmentado que en las otras lineas evolutivas. Por su parte, la familia B2 plantea un mundo en donde el enfasis se concentra en soluciones locales para la sustentabilidad economica, social y ambiental. Asume una poblacion en continuo crecimiento (menor al de la familia A2) y un nivel de desarrollo economico intermedio. La informacion referente a los cambios en temperatura y precipitacion mensual y anual se obtuvo de UNIATMOS (Fernandez et al., 2009).

Precipitacion horizontal futura. Se considero el cambio en la nubosidad como el detonante de cambio en la cantidad de humedad aportada por la neblina, de modo que se aplicaron los cambios previstos sobre esta en la precipitacion horizontal. La fuente de informacion fue el Pacific Climate Impacts Consortium (PCIC; University of Victoria, 2009) para los escenarios y modelos antes senalados.

Evapotranspiracion futura. Integrando los cambios previstos se volvio a estimar con el software Cropwat (FAO, 2000), conociendo los cambios futuros sobre temperatura media, insolacion, presion de vapor o humedad relativa. Se obtuvieron las razones de cambio (%) sobre las ultimas variables del PCIC. Toda vez que se tuvieron las variables futuras modeladas se volvio a correr el balance hidrico segun los modelos y escenarios de cambio climatico.

Calibracion del balance hidrico

Se obtuvo la informacion de escurrimientos mensuales de la estacion hidrometrica dentro del area de estudio IMTA (2002a) con un periodo de observacion de 50 anos (19522002). La estacion hidrometrica Temamatla, con clave 26293, se ubica en los limites de la subcuenca Rio Claro en las coordenadas 21,23N y 98,751O, y cubre un area drenada de 6884[km.sup.2]. Se comparo el volumen de escurrimiento mensual observado en la estacion hidrometrica contra el estimado segun el presente estudio.

Resultados y Discusion

Componentes del balance hidrico

Los meses mas frios en la zona son de diciembre a febre ro, con temperaturas medias mensuales que van de 10 a 19[degrees]C. Los meses mas calurosos son de mayo a agosto, teniendo temperaturas medias mensuales de 12 a 28[degrees]C. El mayor numero de horas de insolacion mensual se presenta en las partes bajas, donde es baja la nubosidad y la neblina, lo que favorece en su mayoria a la radiacion directa. El menor numero de horas de insolacion mensual se da en las partes altas, en las cuales hay mas nubosidad en el cielo y hay presencia de neblina. El promedio diario de insolacion mensual distribuida en la zona para los meses de noviembre, diciembre y enero oscila entre 3 y 7h, mientras que en febrero, marzo, julio y agosto las horas de insolacion oscilan entre 4 y 7h. Abril, mayo y junio son los meses en que se presenta el mayor numero de horas de insolacion, de 5 a 8h, siendo los meses mas calurosos como consecuencia de la mayor radiacion directa que recibe la superficie terrestre y propicia un mayor calentamiento del aire. Las zonas altas tienen una evapotranspiracion potencial anual mas baja (900 a 1100mm), debido a una mayor humedad relativa, baja velocidad del viento y menor numero de horas de insolacion, lo que favorece que no exista una perdida de agua por este componente. En el area de estudio se observan evapotranspiraciones potenciales entre 900 y 1700mm anuales.

La precipitacion en el area va desde 1200 hasta 2400mm anuales. En mayor proporcion se presentan valores entre 1800 y 2000mm anuales. La precipitacion horizontal esta directamente relacionada con la humedad relativa, ya que cuando existe elevada humedad ambiental se condensan las particulas de agua (neblina y llovizna) al chocar con la vegetacion dominante en el BMM. De acuerdo a la elevacion se presenta desde los 200msnm, aumentando con la altura y se concentra principalmente a 1200-2200msnm, que corresponde al intervalo vertical de 1000m. Al exceder los 2200msnm disminuye la precipitacion horizontal por neblina, puesto que la humedad relativa maxima tambien desciende al sobrepasar esta altura, y esto se debe a que las condiciones de temperatura del sitio no permiten la condensacion. Se captan desde 240 y hasta 870mm anuales por precipitacion horizontal en la zona, dependiendo de la concentracion de humedad que traen los vientos. En el BMM se pueden retener de 800 a 1500mm. Los intervalos de humedad relativa mensual presentes son 60-80% en enero y febrero, 60-75% de marzo a mayo, 60-85% de junio a agosto y 70-86% de septiembre a diciembre. A mayor precipitacion mayor humedad relativa observada en los registros, debido a la mayor cantidad de humedad presente.

En lo que se refiere a intercepcion de humedad, el intervalo mayor es de 490 a 612mm anuales y se localiza en la subcuenca Rio Claro. Sin embargo, el intervalo de 122 a 246mm cubre mayor superficie en la region. En las areas donde la precipitacion es mayor y las pendientes son pronunciadas se presentan mayores escurrimientos de agua; por el contrario, en las zonas bajas hay menor volumen de escurrimiento. El escurrimiento en el area puede ir desde los 400mm hasta los 2020mm anuales.

Balance hidrico actual

Aplicando la formula de balance hidrico se obtuvo el valor promedio estimado para infiltracion en la region de estudio. En 75% de la superficie se estimo un potencial de infiltracion <300 mm anuales. En 21% la infiltracion va de 300 a 900mm anuales y en 6% es >900mm. De manera general, esto se debe principalmente a la topografia muy pronunciada (>30%), a los tipos de suelo con textura media y fina que propician mayores escurrimientos, y a las necesidades hidricas de las plantas, estimadas en la evapotranspiracion potencial. La mayor infiltracion se observa en la parte alta de las subcuencas de Tehuetlan, San Pedro y en poca proporcion en la subcuenca Rio Claro, con valores entre 1200 y 1500mm anuales. Los resultados del balance hidrico por subcuenca se presentan en la Tabla I.

En la subcuenca Atempa, por ejemplo, anualmente entran 502 x [10.sup.6] [m.sup.3] de agua, de los cuales 442 x [10.sup.6] [m.sup.3] son por precipitacion y 59 x [10.sup.6] [m.sup.3] por precipitacion horizontal, donde esta ultima representa el 12% del total de precipitacion. La superficie que ocupa el BMM en la subcuenca es el 40%. Las salidas de agua son: evapotranspiracion potencial con 260 x [10.sup.6][m.sup.3] anuales (52%); 25% se escurre y 10% es interceptada por la vegetacion. A partir de lo anterior se estimo que el 13% tiene potencial de infiltrarse al subsuelo. Esto se debe a que la vegetacion existente en ciertas areas de la subcuenca no intercepta mucho agua; ademas, la infiltracion es favorecida por condiciones edaficas y topograficas existentes en el lugar (Miralles et al., 2002).

En resumen, para toda el area estudiada el total de agua anual estimado es de 5161 x [10.sup.6] [m.sup.3], del cual 91% es por precipitacion y 9% por precipitacion horizontal. El 53% de agua lo usan las plantas, 24% se escurre, 12% se infiltra y 11% es interceptada por la vegetacion. Sobre esta ultima cifra cabe senalar que despues de ser interceptada el agua por la plantas puede liberarse lentamente al suelo o bien ser absorbida y evaporarse despues, cumpliendo con un servicio ambiental de liberacion lenta al ecosistema. La importancia de valorar el agua interceptada en los bosques (a diferencia de las zonas de cultivo o pastizales), son los procesos por los que la mayor parte de esta agua llega al suelo y se infiltra finalmente.

Validacion con datos observados

La comparacion de los valores de escurrimientos medios mensuales reportados en la estacion hidrometrica Temamatla con los valores estimados en la subcuenca Rio Claro se presentan en la Tabla II. Se observa que el metodo aqui utilizado para el calculo del escurrimiento subestima esta variable en los meses de invierno y la sobreestima en la epoca de lluvias. Sin embargo, al obtener un error de subestimacion de 18% anual se considero que era suficiente para los objetivos del estudio y se continuo con los escenarios de cambio climatico.

Balances hidricos futuros

La intercepcion (dada por la vegetacion) y el coeficiente de escurrimiento (dado por la pendiente y el tipo de suelo) fueron las variables que se mantuvieron fijas y no fueron modeladas al futuro respecto a sus condiciones actuales. Los modelos coinciden en que la precipitacion horizontal aumentara en 51,8%, lo cual se explica porque los modelos de cambio climatico sugieren que habra una temperatura mas alta en el planeta, provocando mayor evaporacion en los oceanos y por ende, mayor nubosidad. Dado que la zona de estudio se encuentra de cara al Golfo de Mexico, recibe masas de aire cargadas de humedad que al chocar con la barrera montanosa suben y se enfrian, condensandose en forma de nubes.

Escenario ECHAM-A2 al ano 2050. Como se presenta en la Tabla III en la zona de estudio el modelo preve que la precipitacion incremente en 0,5%. Las perdidas por evapotranspiracion potencial se incrementan en 70% y la infiltracion se reducira en el 100%.

Escenario ECHAM- B2 al ano 2050. La precipitacion pluvial presentara un incremento del 4,5% respecto al escenario actual. Las perdidas por evapotranspiracion potencial se incrementan en un 68,8% y la infiltracion se reducira en 100%.

Escenario HADGEM-A2 al ano 2050. En la zona de estudio la precipitacion pluvial presentara un incremento del 13,5% con respecto al escenario actual. Las perdidas por evapotranspiracion potencial se incrementan en un 69,1% y la infiltracion se reducira en el 88,6%.

Escenario HADGEM-B2 al ano 2050. De acuerdo con este escenario la precipitacion pluvial presentara un incremento del 19,5% con respecto al escenario actual. Las perdidas por evapotranspiracion potencial se incrementan en un 67,4% y la infiltracion tendra una disminucion del 71,2%.

Los aumentos previstos en las demandas evapotranspirativas de las plantas van de 67 a 70% mas respecto a las condiciones actuales, lo que se explica por los aumentos de temperatura previstos por todos los modelos de cambio climatico globales. Al preverse mayor temperatura en el planeta se espera que exista mas evaporacion y mas transpiracion en las plantas. Los modelos sugieren que la evapotranspiracion continuara siendo el mayor uso de agua que se tendra en las subcuencas, duplicandose los valores del escenario base. Sin embargo, el modelo futuro menos favorable lo sugiere el modelo ECHAM-5, dado que pronostica incrementos mayores en temperatura y una disminucion considerable en la precipitacion futura.

Actualmente la subcuenca llamada Rio Claro es la que aporta el mayor volumen de lluvia precipitada y en consecuencia mayor volumen con potencial de recarga hidrica del acuifero. Lo anterior se debe a que la mayoria de su superficie se encuentra cubierta con bosque mesofilo de montana, a su extension territorial y al numero de cauces que tiene. Sin embargo, este volumen de infiltracion tendra una variacion importante en el futuro (Tabla IV). Los modelos futuros concuerdan que en esta cuenca no se tendra disponibilidad de agua para recarga hidrica. Actualmente, el 39% del volumen total de agua se encuentra disponible para infiltrase y, dadas las condiciones futuras previstas, el volumen hidrico sera utilizado para mantener la mayor demanda de agua por la cobertura vegetal. Esta situacion se repite en la mayoria de las cuencas estudiadas. Sin embargo, hay tres subcuencas que mantendran o aumentaran la disponibilidad de agua actual; ellas son Huazalingo, Calnali y Atempa, Segun el modelo HADGEM.

Aquellas zonas con mayor potencial de infiltracion pueden definirse como zonas potenciales de recarga de acuiferos. En la parte baja y centro del municipio de Tlanchinol es donde se presenta la zona con mas potencial para la recarga. Corresponde a la parte alta de las subcuencas Tehuetlan, San Pedro y Rio Claro, donde es posible que se disponga de mas de 1000mm anuales para alimentar los acuiferos de Xochitlan-Huejutla, AtotonilcoJaltocan y Orizatlan (CONAGUA, 2007, 2009). Estas regiones con potencial para ser conservadas para la recarga hidrica coinciden con aquellas regiones mejor conservadas de BMM.

Los resultados se suman a los obtenidos previamente (Monterroso-Rivas et al., 2013), donde los autores analizaron las diferencias en habitat potencial para las condiciones actuales y aquellas previstas por cambio climatico. Encontraron que es posible que la superficie optima de crecimiento para seis especies se reduzca. Las especies identificadas como amenazadas por el cambio climatico son Liquidambar macrophylla Oerst., Alnus arguta Schl., Carpinus caroliniana Walt, Clethra mexicana DC, Pinus patula Schiede&Deppe y Nectandra sanguinea Rottb. Estas especies componen principalmente el estrato arboreo alto del bosque mesofilo, por lo que concluyen que el ecosistema puede verse seriamente afectado como consecuencia del cambio climatico.

En otro sentido, dado que el agua es un elemento fundamental en el progreso de la sociedad y contribuye de manera importante en el desarrollo de cada uno de los sectores productivos y sociales, su adecuada administracion permitira no poner en riesgo el desarrollo economico y social, por lo que este tipo de estudios cobran relevancia en una cuenca como la del rio Moctezuma, donde de acuerdo con el INEGI (2010), la poblacion total que habita en los siete municipios es de 129760 habitantes, lo que representa 5% de la poblacion estatal. La agricultura de temporal tiene gran importancia dada la extension que ocupa, asi por la alta diversidad de cultivos que se producen (frijol, chile, ajonjoli, cana de azucar, maiz, haba nopal, cafe, papa, calabaza, aguacate, mango, cacahuate, garbanzo, alfalfa, cartamo y naranja). En lo que respecta la actividad pecuaria, aunque se caracteriza por una explotacion de ganado corriente, principalmente cruzas de criollo con cebu de bajo rendimiento de carne y leche, esta actividad representa un valor especial en cuanto a produccion, ya que se dispone de pastizales con elevados rendimientos, lo que se traduce en empleo y fuente de ingreso economico para los pobladores. Las implicaciones sociales de una mala administracion, no considerando los efectos del cambio climatico, pueden traer grandes riesgos de vulnerabilidad. Asimismo, se requiere trabajar en torno a obras y practicas de restauracion de suelos (Asencio et. al., 2015) y captacion de agua de lluvia, produccion de planta y reforestacion, actividades de mantenimiento, proteccion y conservacion, asi como formular el plan de manejo integral de la cuenca. Otro aspecto a considerar es el monitoreo para evaluar la calidad del agua y conocer el comportamiento de los organismos acuaticos y relacionarlo con los parametros fisicoquimicos, lo que abre ventanas para realizar investigaciones futuras.

Conclusiones

Una vez estimados los volumenes aproximados de agua por subcuenca para cada uno de los componentes del balance hidrico, se concluye que los bosques mesofilos de montana son de elevada importancia por la extraordinaria biodiversidad y endemismos que albergan y a los servicios hidrologicos que proveen. El aumento de la temperatura y la variacion de la precipitacion tendran como efecto la disminucion en la disponibilidad del recurso hidrico, lo que representa una alta vulnerabilidad ante los efectos del cambio climatico.

Dado que se preve que las demandas hidricas de las plantas se dupliquen de no adoptarse medidas de adaptacion, estara en riesgo la desaparicion de este importante ecosistema.

Para lidiar con estos y otros efectos del cambio climatico es necesario seguir desarrollando modelos basados en escenarios de cambio climatico que permitan disenar y priorizar acciones de adaptacion mas acordes a las caracteristicas de este vulnerable ecosistema. Igualmente se require crear foros de discusion y difusion de los efectos del cambio climatico a fin de concientizar a los actores tomadores de decisiones sobre los posibles riesgos de vulnerabilidad para entonces generar alternativas de adaptacion.

Por ultimo, es importante actualizar los estudios a las mas recientes salidas de los escenarios de cambio climatico denominadas Trayectorias de Concentracion Representativas (RCP, por sus siglas en ingles).

Recibido: 17/05/2015. Modificado: 08/03/2016. Aceptado: 14/03/2016.

Alejandro Ismael Monterroso Rivas. Ingeniero en Planeacion y Manejo de los Recursos Naturales Renovables, Universidad Autonoma Chapingo (UAChapingo), Mexico. Maestro y Doctor en Geografia, Universidad Nacional Autonoma de Mexico (UNAM). Profesor-Investigador, UAChapingo, Mexico. Direccion: Departamento de Suelos, UAChapingo. Km 38.5 carretera Mexico-Texcoco, Chapingo, Texcoco, Estado de Mexico. 56230. Mexico. e-mail: aimrivas@correo.chapingo.mx

Adan Guillermo Ramirez-Garcia. Ingeniero en Agroecologia, UA Chapingo, Mexico. M.C. en Desarrollo Rural, Colegio de Posgraduados y Doctor en Geografia, UNAM, Mexico, Profesor-Investigador, Centro Regional Universitario del Noroeste, UA Chapingo, Mexico.

Jesus David Gomez-Diaz. Ingeniero Agronomo especialista en Suelos, UAChapingo, Mexico. M.Sc. en Edafologia, University of Ghent, Belgica. Doctor en Edafologia, Colegio de Posgraduados (COLPOS), Mexico. Profesor Investigador, UAChapingo, Mexico.

Yolanda Velazquez-Juarez. Ingeniera en Recursos Naturales, UAChapingo, Mexico. Estudiante de Maestria en Ciencias, COLPOS, Mexico.

Roberto Rendon-Medel. Ingeniero Agronomo especialista en Zootecnia, Maestro en Ciencias en Desarrollo Rural Regional y Doctor en Problemas Economico Agroindustriales, UAChapingo, Mexico. Profesor Investigador, UAChapingo, Mexico.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen el apoyo financiero del fondo mixto de investigacion CONACYT Gobierno del Estado de Hidalgo (2009-98157) y del Programa de Investigacion en Recursos Naturales y del Centro de Investigacion en Medio Ambiente y Recursos Naturales, CIRENAM, de la Universidad Autonoma Chapingo.

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TABLA I
VOLUMEN HIDRICO ESTIMADO (%) POR SUBCUENCA EN EL AREA DE ESTUDIO

Subcuenca                     Volumen de agua (%)

                Precipitacion   Precipitacion   Intercepcion
                                 horizontal

Atempa               88              12              10
Calnali              96               4              5
Contzintla           91               9              11
Garces               92               8              12
Huazalingo           95               5              11
Rio Caro             92               8              11
San Pedro            89              11              11
Tehuetlan            90              10              11
Tlacolula            88              12              10
Yegualtzintla        100              0              11

Subcuenca                         Volumen de agua (%)

                Evapotranspiracion   Escurrimiento   Infiltracion

Atempa                  52                25              13
Calnali                 56                34              5
Contzintla              53                24              12
Garces                  55                25              8
Huazalingo              63                20              6
Rio Caro                47                28              14
San Pedro               60                13              16
Tehuetlan               52                22              15
Tlacolula               54                24              12
Yegualtzintla           71                17              1

TABLA II
VOLUMEN DE ESCURRIMIENTO OBSERVADO Y ESTIMADO (x [10.sup.6]
[m.sup.3]) EN LA CUENCA DEL RIO CLARO

              E       F       M       A       M       J      J

Observado   60,1    45,8    42,0    40,1    45,3     115    177
Estimado    11,6    11,6    16,1    21,4    112,1    232    232
Error %     -80,7   -74,7   -61,7   -46,6   147,2   101,7   31,1

             A      S       O       N       D     Anual

Observado   184    409     277    128,3   82,3    1605
Estimado    189    270     108    38,6    21,3    1264
Error %     2,7   -34,0   -61,0   -69,8   -74,5   -18,3

TABLA III
VOLUMEN (x [10.sup.6] [m.sup.3]) SEGUN VARIABLE DE BALANCE
HIDRICO EN ESCENARIO ACTUAL Y CAMBIO PORCENTUAL EN
ESCENARIOS DE CAMBIO CLIMATICO PARA EL ANO 2050

                     Actual         ECHAM A2        ECHAM B2
                     volumen

                               volumen   [DELTA]%   volumen

Precipitacion        4702,6    4724,3      +0,5      4916,3
Precipitacion         458,8     696,6     +51,8      696,6
  Horizontal
Intercepcion          552,9     552,9                552,9
Evapotranspiracion   2718,5    4620,4     +70,0      4587,6
Escurrimiento        1269,5    1269,5                1269,5
Infiltracion          620,5      0,0       -100       0,0

                     ECHAM B2        HADGEM A2

                     [DELTA]%   volumen   [DELTA]%

Precipitacion          +4,5     5337,8     +13,5
Precipitacion         +51,8      696,6     +51,8
  Horizontal
Intercepcion                     552,9
Evapotranspiracion    +68,8     4596,3     +69,1
Escurrimiento                   1269,5
Infiltracion           -100      70,6      -88,6

                         HADGEM B2

                     volumen   [DELTA]%

Precipitacion        5618,5     +19,5
Precipitacion         696,6     +51,8
  Horizontal
Intercepcion          552,9
Evapotranspiracion   4550,3     +67,4
Escurrimiento        1269,5
Infiltracion          178,7     -71,2

TABLA IV
PORCENTAJE DE AGUA CON POTENCIAL DE
INFILTRARSE Y RECARGAR ACUIFEROS, POR
SUBCUENCA BAJO CONDICIONES ACTUALES Y
FUTURAS DE CAMBIO CLIMATICO AL ANO 2050

Subcuenca       Actual   ECHAM   ECHAM   HADGEM   HADGEM
                          A2      B2       A2       B2

Atempa           10,8     0,0     0,0     5,6      10,4
Calnali          1,6      0,0     0,0     4,1      9,2
Contzintla       7,8      0,0     0,0     0,0      2,3
Garces           9,0      0,0     0,0     0,0      0,0
Huazalingo       2,7      0,0     0,0     3,4      10,1
Rio Claro        39,1     0,0     0,0     0,0      0,0
San Pedro        10,3     0,0     0,0     0,0      0,0
Tehuetlan        6,7      0,0     0,0     0,0      0,0
Tlacolula        11,8     0,0     0,0     0,0      0,0
Yegualtzintla    0,0      0,0     0,0     0,0      0,0
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Author:Monterroso-Rivas, Alejandro Ismael; Ramirez-Garcia, Adan Guillermo; Gomez-Diaz, Jesus David; Velazqu
Publication:Interciencia
Date:Apr 1, 2016
Words:5649
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