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Identifcation of the runoff generation processes in a montane cloud forest combining hydrometric data and mixing model analysis

Abstract:

Mediciones de campo de los procesos que controlan la generación de escorrentía en áreas prístinas de bosques tropicales de neblina son escasas. Sin embargo, este conocimiento es importante para un manejo sustentable de los recursos naturales. En este trabajo presentamos los resultados de un estudio levado a cabo en la cuenca del río San Francisco (75,3 km2) ubicada en el lado Amazónico de la cordillera real en la parte Andina del Ecuador. La cuenca está cubierta principalmente por bosque nublado, sub-páramo, pastos y helechos. Para recolectar las muestras de agua y estimar el caudal de los ríos y quebradas se uso el método de muestreo anidado. Adicionalmente, se colectaron muestras de agua del suelo y la roca. Las muestras de agua fueron tomadas en el periodo de Abril del 2007 a Noviembre del 2008 con una periodicidad semanal o quincenal. Las técnicas usadas, como fueron la hidrométrica, tiempo de residencia promedio y modelo de mezcla, permitieron identificar los principales procesos hidrológicos que controlan la generación de escorrentía en la cuenca. Los resultados revelan claramente que el caudal durante condiciones secas consiste principalmente de flujo lateral a través del horizonte C y de las grietas en la parte superior de la capa meteorizada de roca. Los datos analizados muestran que el caudal, en todas las cuencas de estudio, tiene una importante contribución de aguas profundas, sin importar si dichas cuencas son prístinas o deforestadas. Durante el periodo de lluvias con intensidades normales o bajas, o cuando la humedad del suelo antecedente favorece la infiltración vertical, la dirección del flujo de agua es vertical hacia horizontes de suelo más profundos y el caudal subsecuentemente está compuesto por flujos laterales sub-superficiales. Durante condiciones húmedas el caudal en las cuencas forestadas está principalmente controlado por flujo lateral cerca de la superficie a través del horizonte orgánico, donde es improbable la existencia de flujo Hortoniano durante eventos extremos. Debido a la ausencia del horizonte de hojarasca en áreas bajo pasto, el caudal en épocas húmedas se origina principalmente de los horizontes de suelo superficiales con alta cantidad de raíces y horizonte A, y el flujo Hortoniano durante eventos extremos.