Hidrología de humedales

 

Importancia del estudio de la Hidrología en los Humedales

                                                        Punta Morales, Costa Rica

Los humedales son sitios invaluables de producción primaria, reproducción y protección. El estudio de la hidrología es importante para el mantenimiento de la estructura y función de los humedales, pues esta disciplina científica nos permite analizar las condiciones fisicoquímicas (sustrato, disponibilidad de nutrientes, salinidad, temperatura y otros) que a su vez determina el componente biótico que se desarrolla en el lugar. ¿Por qué es importante este tema cuando pensamos en restaurar? 

Funciones ecológicas de los humedales

Los humedales son zonas de producción primaria, reservorios de material genético y hogar de especies endémicas y en peligro de extinción. Se consideran como barreras naturales contra la erosión costera,  eventos naturales extremos y las avenidas máximas de ríos por lo que limitan las inundaciones. Tamnbién, son zonas de filtración de agua, retención de nutrientes y depósitos importantes de carbono. Se les atribuye la disponibilidad de agua subterránea. El agua de los humedales es el factor fundamental que controla el medio ambiente y la vida vegetal y animal que de ella depende porque participa en todos los procesos físico-químicos que se dan en el ambiente y que estos a su vez limitan la biodiversidad que se desarrolla en un lugar específico.  

Características de los humedales

Los humedales se consideran ecosistemas mixtos debido a que son zonas de transición entre en ambiente acuático y el ambiente terrestre. Son zonas inundadas que pueden ser de tipo agua dulce, salobre o marino. Naturales o artificiales. Temporales o permanentes. Necesitan una serie de condiciones o características para mantener su función. Las propiedades topográficas de los humedales incluye las depresiones y la textura de la tierra a sí como la capacidad de esta de retener agua. Las características químicas están relacionadas al pH, concentración de oxígeno disuelto, conductividad y retención de nutrientes. Los factores biológicos incluyen la vegetación hidrófita en el terreno, el fitoplancton y las especies de organismos que habitan el lugar. Otra característica importante es el clima pues este es influenciado por la estacionalidad.

Factores que regulan el funcionamiento de un humedal

Precipitación

La precipitación varía con el clima de cada región y estaciones seca/lluviosa para el trópico. Incluye la caída de lluvia y nieve. Los humedales se extienden mayormente en regiones donde la precipitación excede las pérdidas (evapotranspiración y escorrentía) con ciertas excepsiones en marismas costeras (alimentandas por las mareas) y zonas áridas (dependen más de la escorrentía que de patrones de precipitación). Humedales con vegetación boscosa o arbustiva, cuando la precipitación es retenida por esta cubierta vegetal, la cantidad de agua que realmente logra pasar hasa el sustrato se llama caída. La cantidad retenida en el dosel vegetal se denomina interceptación que varía entre el 8 y 35% y depende de la cantidad e intensidad de precipitación, carácter y tipo de vegeración. Otro término relacionado es el flujo, se refiere a la cantidad de agua que pasa por los tallos de la vegetación.

Entrada y Salida de flujo superficial 

Influencia estacional. A menudo concuerda con el régimen de precipitación. Se diferencian dos sistemas: entradas (corrientes de agua superficial) que alimenta las salidas (corrientes por debajo). Aunque se pueden encontrar salidas de agua superficiales en humedales en cuencas altas.

Evapotranspiración

Depende de las condiciones meterorológicas por ejemplo la cantidad de radiación solar, la temperatura superficial y la humedad del aire; fisicas y biologógicas del humedal. El agua que se vaporiza del agua y/o tierra en el humedal se denomina evaporación. Junto con la humedad que se transfieradesde las plantas vasculares a la atmósfera (transpiración) se forma la evapotranspiración.

Mareas

Depende de los períodos de mareas (uno o dos por día) y la elevación de estas en marismas, manglares y estuarios. Las mareas causan estrés por sumersión, sólidos salinos y arrastre de nutrientes.

Impactos de las modificaciones hidrológicas

Modificar los humedales genera condiciones de estrés para el ambiente. Al introducir materia orgánica y contaminantes a través de escorrentía superficial se modifica la estructura natural en el reciclaje de nutrientes mediante la descomposición de materia, lo que origina cambios en la dinámica de las especies. Si se afecta la composición de especies, el oxígeno disuelto puede verse compronetido generando situaciones de anoxia en las aguas. Además, los contaminantes de origen antropogénico contienen componentes químicos altamente tóxicos para los organismos y sustancias por ejemplo, disruptores hormonales (EDs) que mediante bioacumulación afectan tejidos y órganos. Por supuesto, otras actividades humanas como el dragado y las quemas para crear parcelas inundadas para la agricultura también afecta la composición y riqueza de especies. 

Retroalimentación biológica

La retroalimentación biológica describe el efecto de la hidrología en la estructura y funcionamiento del humedal se relaciona de manera complicada en una serie de causas-efectos. El impacto se da primeramente en las características físicas y químicas que a su vez influencian los componentes biológicos del lugar. Estos componentes al final retroalimentan la hidrología. Por ejemplo, la composición y riqueza de especies. La hidrología de un humedal limita o estimila la cantidad de especies, dependiendo del hidroperiodo y condiciones ambientales. La producción primaria también se ve afectada por la entrada de energía lumínica y la abertura del humedal. La acumulación de materia orgánica se puede originar por un incremento en la producción primaria, falta de descomposición o transporte directamente lo que puede afectar el reciclaje de nutrientes y el oxígeno disuelto disponible.

Hidroperiodo 

El hidroperiodo, también llamado balance hídrico, se refiere al equilibrio entre la entrada y salida de agua de un humedal junto con la morfología característica de este y las condiciones ambientales. Los factores que afectan el balance hídrico de un humedal incluyen la precipitación, evapotranspiración, escorrentía, flujos de agua subterránea y mareas. Su importancia sobre la biodiversidad radica en que puede presentar variaciones temporales por lo que el presupuesto de agua y el tiempo de recambio se ven afectados lo que a su vez influencia la composición de especies, productividad primaria y acumulación de nutrientes.

Presupuesto hídrico

El estado hidrológico o balance hídrico de un humedal se basa en tres criterios:

 

1. Equilibrio entre entrada/salida de agua del cuerpo acuífero

- Define el balance hídrico del humedal

- Es expresado con la siguiente fórmula:

V = volúmen de agua almacenada en el humedal

V/t = cambio en el volúmen del agua almacenada en el humedal por unidad de tiempo

Pn = precipitación neta

Si = flujo de entrada superficial

Gi = flujo subterráneo de entrada

ET = evapotranspiración

S0 = flujo de salida

G0 = flujo subterráneo de salida

T =  flujo mareal

2. Contornos superficiales del paisaje

- Define la capacidad de agua del humedal 

3. Condiciones del suelo, geología y agua subterránea

- Define la capacidad de agua del humedal 

Hay gran variedad de entrada/salida superficiales de caudales dependiendo de las aperturas de los humedales.