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CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA -CONCYT-

SECRETARIA NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA -SENACYT-

FONDO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA -FONACYT-

FUNDACIÓN DEFENSORES DE LA NATURALEZA -FDN-

INFORME FINAL

ESTIMACIÓN DE LA RECARGA HÍDRICA POTENCIAL EN TRES SUBCUENCAS

UBICADAS EN EL SISTEMA MOTAGUA – POLOCHIC, RÍOS: HATO, PANCAJOC Y

ZARCO

PROYECTO FODECYT No. 77-20007

Ing. Msc. Oscar Manuel Núñez Saravia

Investigador Principal

GUATEMALA, ABRIL DE 2010

i

EQUIPO DE TRABAJO

Investigador Principal: Ing. Msc. Oscar Manuel Nuñez Saravia

Investigador Asociado: Ing. Oscar Alejandro Avalos Cambranes

Técnico Subcuencas: Wiellfried Anibal Humberto Urrutia Guillermo

Asistente Investigación: Ing. Andrea Mariel Juárez Lucas

ii

AGRADECIMIENTOS.

La realización de este trabajo, ha sido posible gracias al apoyo financiero dentro del Fondo

Nacional de Ciencia y Tecnología, -FONACYT-, otorgado por La Secretaría Nacional de

Ciencia y Tecnología -SENACYT- y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología -CONCYT-.

iii

RESUMEN

El presente estudio se desarrolló con el objetivo principal, de determinar las áreas de recarga

hídrica natural en la subcuencas del Río Hato, Pancajoc y Zarco. Los alcances se orientan a la

recopilación y generación de información climática y biofísica, a la realización del balance

hídrico de suelos y a la delimitación de las áreas de alta y muy alta captación y regulación

hidrológica en las 03 subcuencas. El proyecto inició con el final de la época seca (abril 2008) y

la entrada del invierno (mayo 2008) continuando el monitoreo climático durante los meses de la

época seca del año 2009 para completar así el año hidrológico. Se establecieron 06 estaciones

climáticas con el equipo mínimo (pluviómetro y termómetro) y también se procedió a la

inspección de otras estaciones climáticas para chequear los datos y verificar el equipo.

Se elaboró la cartografía completa para definir las unidades de mapeo (UM) de cada una de las

tres subcuencas, a partir de las principales variables que nos definen la recarga hídrica: geología,

suelos y cobertura vegetal. La combinación de las variables dieron un total de 40 Unidades de

Mapeo, la cuales se distribuyen de la siguiente forma: 14 UM para Zarco, 18 UM para Hato y 08

UM para Pancajoc. En cada unidad de mapeo se realizaron pruebas de infiltración por el método

de Porchet para determinar la conductividad hidráulica del suelo y en cada prueba se tomaron

muestras de suelo para analizarlas en laboratorio (densidad aparente, textura y constantes de

humedad: capacidad de campo y punto de marchitez permanente). Estos datos se utilizaron en el

balance hídrico de suelos de cada Unidad de Mapeo conjuntamente con su respectivo análisis

climático, para poder elaborar el balance hídrico general de cada subcuenca y la identificación de

las Tierras Forestales de Captación y Regulación Hidrológica en base a la metodología

desarrollada por INAB (2004). También se realizó un monitoreo hídrico en las tres subcuencas

del proyecto; los ríos Zarco y Pancajoc se monitorearon en un punto y en el río Hato se

establecieron tres puntos de monitoreo.

Los monitoreos para determinar la cantidad de agua en las 03 subcuencas reflejan una tendencia

irregular con los mayores caudales reportados durante la época lluviosa y con valores atípicos

durante el mes de Enero. La subcuenca Río Zarco posee el mayor caudal registrado (19m3/s) y

en promedio cuenta con los mayores volúmenes a lo largo del año (9.4m3/s). Los parámetros

químicos, físicos y microbiológicos en las 03 subcuencas indicaron que la calidad del agua en los

sitios muestreados no es apta para consumo humano pero puede ser utilizada para fines agrícolas

e industriales. La recarga hídrica natural en la subcuenca Río Zarco equivale a un total de

383.0x106 m

3/año y según el balance hídrico de suelos representa la principal salida de agua en

el sistema (54%; 383,093,637 m3/año). Los bosques representan la principal cobertura vegetal

que favorece los procesos de recarga hídrica, al cubrir un 68% del área total y aportar un 76% de

la recarga. En la subcuenca Río Hato la recarga hídrica natural equivale a un total de 217.3x106

m3/año y es también la principal salida de agua (55%; 217,318,463 m

3/año). Los arbustos y

matorrales cubren el 74% y contribuyen en un 76% en la recarga. En la subcuenca Río Zarco el

91% de la superficie es de muy alta recarga hídrica y las unidades de mapeo dentro de esta

categoría recargan 22,207 m3/ha/año. En la subcuenca Río Hato el 66% de la superficie entra

dentro de la categoría “Muy Alta” a la cual se le atribuye el 74% de la recarga hídrica. En

promedio las unidades de mapeo dentro de la categoría “Muy Alta” recargan 12,310 m3/ha/año.

iv

ABSTRACT

This study was developed with the objective of determining the natural water recharge areas in

the Rio Hato, Pancajoc and Zarco watersheds. The outcomes are geared to the collection and

generation of climate and biophysics information, the estimation of the soils water balance and

delimitation of areas of high and very high uptake and water regulation in the three watersheds.

The project began with the end of the dry season (April 2008) and the beginning of winter (May

2008) continuing the climate monitoring during the months of the dry season of 2009 in order to

complete the hydrological year. Six weather stations were set up with minimal equipment (rain

gauge and thermometer) and the inspection of other weather stations to check data and the

equipment was also considered.

A complete mapping was developed to define the map units (MU) of each of the three

watersheds from the main variables that define us the water recharge: geology, soils and

vegetation cover. The combination of variables generated a total of 40 map units, which are

distributed as follows: 14 UM for Zarco, 18 and for Hato and 8 UM for Pacajoc. Using the

Porchet method the infiltration process was tested in each mapping unit to determine the soil

hydraulic conductivity and to take soil samples for laboratory analysis (bulk density, texture and

moisture constants: field capacity and wilting permanent point). These data were used in the

water balance of soils for each mapping unit in conjunction with their respective climate

analysis, to develop the overall water balance of each watershed and for the identification of the

catchment forest land and water regulation based on the methodology developed by INAB

(2004). Also a water monitoring was conducted in the three watersheds: Zarco River and

Pancajoc River were monitored at one spot and in the Hato River three spots were analyzed.

The monitoring showed an irregular trend with higher flow rates reported during the rainy season

and outliers during the month of January. Zarco watershed has the largest flow recorded (19m3/s)

and has the highest average volumes over the year (9.4m3/s). The chemical, physical and

microbiological parameters in the three watersheds indicated that the water quality sampling site

is unsuitable for human consumption but can be mainly used for agricultural and industrial

purposes. The natural water recharge in the Zarco Watershed is equivalent to a total of

383.0x106 m3/year and according to the soil water balance is the main outlet of water in the

system (54%; 383,093,637 m3/year). Forests are the main vegetation that favors water recharge

processes; they cover 68% of the total area and contribute to a total of 76% of the recharge. Rio

Hato watershed recharges a total amount of 217.3x106 m3/year and is also the main water outlet

(55% 217,318,463m3/year). Shrubs and bushes represent the main coverage that covers 74% of

the surface and produce 76% of the recharge. Finally, the in Rio Zarco watershed 91% of the

surface is considered of very high water recharge potential and the mapping units under this

category have an average recharge of 22,207m3/ha/year. In the Rio Hato watershed 66% of the

area falls under the category of “Very high” to which 74% of the water recharge is attributed.

The mapping units within this category recharge an average of 12,310m3/ha/year.

v

INDICE

Página

RESUMEN .................................................................................................................................... iii

ABSTRACT ................................................................................................................................... iv

LISTA DE CUADROS ................................................................................................................. vii

LISTA DE GRÁFICOS ................................................................................................................. ix

PARTE I.......................................................................................................................................... 1

I.1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 2

I.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ......................................................................... 4

I.2.1 Antecedentes en Guatemala .................................................................................. 4

I.2.2 Justificación del trabajo de investigación ............................................................. 5 I.3 OBJETIVOS E HIPÓTESIS............................................................................................. 7

I.3.1 OBJETIVOS ......................................................................................................... 7 I.3.2. Hipótesis ............................................................................................................... 7

I.4 METODOLOGIA ............................................................................................................. 8

I.4.1 Localización del área de estudio ........................................................................... 8 I.4.2 Definición del área de estudio............................................................................... 9

I.4.3 Definición de las Unidades de Mapeo .................................................................. 9 I.4.4 Escala y tamaño de las unidades de mapeo ........................................................ 11

I.4.5 Muestreo de suelos y generación de información edáfica .................................. 11 I.4.6 Generación de información climática ................................................................. 12 I.4.7 Monitoreo Hídrico .............................................................................................. 17

I.4.8 Determinación de la recarga hídrica y Balance hídrico de suelos ...................... 19 I.4.9 Identificación de las Tierras forestales de captación y regulación hidrológica .. 19

PARTE II ...................................................................................................................................... 22

II.1 MARCO TEÓRICO ....................................................................................................... 23

II.1.1 La Hidrología, sus ramas y ciencias afines ......................................................... 23

II.1.2 Cuenca Hidrográfica ........................................................................................... 24 II.1.3 Recarga Hídrica ................................................................................................... 25 II.1.4 Acuíferos ............................................................................................................. 26 II.1.5 Zona de Recarga Natural ..................................................................................... 26 II.1.6 Descarga Natural ................................................................................................. 27

II.1.7 Manantiales ......................................................................................................... 27 II.1.8 Procesos Hidrológicos Generales ........................................................................ 27 II.1.8 El Bosque y El Agua ........................................................................................... 34 II.1.9 Papel del Bosque Nuboso de la Zona Núcleo de la Reserva de Biosfera Sierra de

las Minas respecto al Uso del Suelo y a la Captación Hídrica............................ 35 II.1.10 Aforo ................................................................................................................. 36

vi

II.1.11 Descripción de las variables: físicas, químicas y microbiológicas ................... 37 II.2 MARCO REFERENCIAL.............................................................................................. 40

II.2.1 Ubicación geográfica .......................................................................................... 40 II.2.2 Geología .............................................................................................................. 40 II.2.3 Taxonomía de Suelos ........................................................................................... 42 II.2.4 Cobertura Vegetal o Uso Actual de la Tierra 2,003 ............................................. 47

PARTE III ..................................................................................................................................... 57

III.1 RESULTADOS .............................................................................................................. 58

III.1.1 Climatología ....................................................................................................... 58

III.1.2 Unidades de Mapeo para la estimación de la recarga hídrica ............................. 63 III.1.3 Pruebas de infiltración y propiedades del suelo ................................................. 70

III.1.3 Balance Hídrico de Suelos y Recarga Hídrica .................................................... 74 III.1.4 Monitoreo Hídrico .............................................................................................. 84

PARTE IV ..................................................................................................................................... 89

IV.1 CONCLUSIONES .......................................................................................................... 90

IV.2 RECOMENDACIONES................................................................................................. 93

IV.3 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 96

IV.4 ANEXOS ...................................................................................................................... 102

PARTE V .................................................................................................................................... 106

V.1 INFORME FINANCIERO ........................................................................................... 106

vii

LISTA DE CUADROS

Página

Cuadro 1. Estaciones climáticas instaladas en las 03 subcuencas bajo estudio. .......................... 12

Cuadro 2. Valores de infiltración por efecto de la pendiente (Kp). ............................................. 15

Cuadro 3. Valores de infiltración por efecto de la cobertura vegetal (Kv). ................................. 15

Cuadro 4. Límites Máximos Aceptables y Permisibles de Parámetros Físicos, Químicos y

Microbiológicos para Monitoreo Hídrico de acuerdo a COGUANOR. ....................... 18

Cuadro 5. Matriz de criterios de capacidad de uso de la tierra para la determinación de TFCRH.

...................................................................................................................................... 20

Cuadro 6. Matriz de criterios de geología para la determinación de TFCRH. ............................ 20

Cuadro 7. Matriz de criterios de infiltración básica para la determinación de TFCRH. ............. 21

Cuadro 8. Matriz de criterios de recarga anual para la determinación de TFCRH. ..................... 21

Cuadro 9. Matriz de criterios de ubicación espacial (área de recarga o área de descarga hídrica)

para la determinación de TFCRH. ................................................................................ 21

Cuadro 10. Geología de la Subcuenca Río Hato, San Agustín Acasaguastlán, El Progreso. ...... 41

Cuadro 11. Geología de la Subcuenca Río Pancajoc, Purulhá, Baja Verapaz. ............................ 41

Cuadro 12. Geología de la Subcuenca Río Zarco, Panzós, Alta Verapaz. .................................. 41

Cuadro 13. Taxonomía de Suelos de la Subcuenca Río Pancajoc, Purulhá, Baja Verapaz. ........ 45

Cuadro 14. Taxonomía de Suelos de la Subcuenca Río Hato, San Agustín Acasaguastlán, El

Progreso. ....................................................................................................................... 46

Cuadro 15. Taxonomía de Suelos de la Subcuenca Río Zarco, Panzós, Alta Verapaz. .............. 46

Cuadro 16. Cobertura Vegetal y Uso Actual de la Tierra 2,003 de la Subcuenca Río Hato, San

Agustín Acasaguastlán, El Progreso. ........................................................................... 51

Cuadro 17. Cobertura Vegetal y Uso Actual de la Tierra 2,003 de la Subcuenca Río Pancajoc,

Purulhá, Baja Verapaz. ................................................................................................. 52

Cuadro 18. Cobertura Vegetal y Uso Actual de la Tierra 2,003 de la Subcuenca Río Zarco,

Panzós, Alta Verapaz. .................................................................................................. 52

Cuadro 19. Datos Climáticos Totales y Promedios del año hidrológico (2,008 – 2,009) evaluado,

Estación Finca Pancajoc, Subcuenca Pancajoc, Purulhá, Baja Verapaz. ..................... 58

Cuadro 20. Datos Climáticos Totales y Promedios del año hidrológico (2008 – 2009) evaluado,

Estación La Pinada, Subcuenca Pancajoc, Purulhá, Baja Verapaz. ............................. 59


Estación San Marcos, Subcuenca Zarco, Panzós, Alta Verapaz. ................................. 60


Estación Sepur Zarco, Subcuenca Zarco, Panzós, Alta Verapaz. ................................ 60

viii


Estación Chanrrayo, Subcuenca Hato, San Agustín Acasaguastlán, El Progreso. ....... 61


Estación La Hierbabuena, Subcuenca Hato, San Agustín Acasaguastlán, El Progreso.

...................................................................................................................................... 62

Cuadro 25. Resumen del análisis para definir las Unidades de Mapeo para la elaboración de

pruebas de infiltración en las Subcuencas del Proyecto. .............................................. 64

Cuadro 26. Unidades de Mapeo Subcuenca Río Hato, San Agustín Acasaguastlán, El Progreso.

...................................................................................................................................... 65

Cuadro 27. Unidades de Mapeo Subcuenca Río Pancajoc, Purulhá, Baja Verapaz. ................... 67

Cuadro 28. Unidades de Mapeo Subcuenca Río Zarco, Panzós, Alta Verapaz. .......................... 67

Cuadro 29. Propiedades físicas de los suelos en la Subcuenca Río Hato, San Agustín

Acasaguastlán, El Progreso. ......................................................................................... 71

Cuadro 30. Propiedades físicas de los suelos en la Subcuenca Río Zarco, Panzós, Alta Verapaz.

...................................................................................................................................... 73

Cuadro 31. Propiedades físicas de los suelos en la Subcuenca Río Pancajoc, Purulhá, Baja

Verapaz. ........................................................................................................................ 73

Cuadro 32. Recarga hídrica natural de las unidades de mapeo en la subcuenca Río Zarco,


Cuadro 33. Recarga hídrica natural de las unidades de mapeo en la subcuenca Río Zarco,


Cuadro 34. Recarga hídrica anual y extensión por categoría de Tierras Forestales de Captación y

Regulación Hídrica de la Subcuenca Río Zarco. .......................................................... 78

Cuadro 35. Recarga hídrica natural de las unidades de mapeo en la subcuenca Río El Hato, San


Cuadro 36. Recarga hídrica natural de las unidades de mapeo en la subcuenca Río Hato. ......... 82

Cuadro 37. Recarga hídrica anual y extensión por categoría de Tierras Forestales de Captación y

Regulación Hídrica. ...................................................................................................... 82

Cuadro 38. Datos de Monitoreo Hídrico Físico – Químico de la Subcuenca Río Hato, San


Cuadro 39. Datos de Monitoreo Hídrico Físico – Químico de la Subcuenca Río Pancajoc,

Purulhá, Baja Verapaz. ................................................................................................. 87

Cuadro 40. Datos de Monitoreo Hídrico Físico – Químico de la Subcuenca Río Zarco, Panzós,

Alta Verapaz. ................................................................................................................ 88

Cuadro 41. Datos de Análisis Microbiológico de las Subcuencas del Proyecto. ........................ 88

ix

LISTA DE GRÁFICOS

Página

Gráfica 1. Secuencia de la sobreposición de información cartográfica temática para determinar

las unidades de mapeo. ................................................................................................. 10

Gráfica 2. Caudales monitoreados Subcuenca río Hato, San Agustín Acasaguastlán, El Progreso.

...................................................................................................................................... 84

Gráfica 3. Caudales monitoreados Subcuenca río Pancajoc, Purulhá, Baja Verapaz. .................. 84

Gráfica 4. Caudales monitoreados Subcuenca río Zarco, Panzós, Alta Verapaz. ........................ 85

1

PARTE I

2

I.1 INTRODUCCIÓN

El agua es un elemento básico para la vida en la tierra, además, juega un papel fundamental

en casi todas las actividades de la humanidad y es uno de los recursos que más conflictos de

uso genera. Los recursos hídricos están vinculados e interrelacionados con otros recursos

como el suelo y el bosque, de manera que el deterioro o el mal manejo de uno de ellos

afecta directamente o indirectamente el estado o condición (cantidad o calidad) de los

demás. La relación bosque-suelo-agua está dada por el hecho que los bosques reducen el

nivel de escorrentía y erosión en invierno, mejoran y mantienen la calidad del agua, reducen

la ocurrencia de desastres relacionados con desequilibrios hidrológicos como inundaciones

y deslizamientos, y ayudan a regular la disponibilidad de agua a lo largo del año al

aumentar los caudales en verano (INAB 2005).

Guatemala cuenta con una disponibilidad promedio anual de 97,120 millones de metros

cúbicos de agua y en su territorio se localizan tres vertientes: la del Golfo de México,

Pacífico y la del Altántico (MARN, STGEA, MINFIN, SEGEPLAN & MINEX 2010). La

Sierra de las Minas ubicada en la vertiente del Atlántico, es una cadena montañosa

productora de agua con lluvias anuales de más de 4,000 mm en el lado sur (Sotavento1) y

más de 7,000 mm en el lado norte (Barlovento2); contrastando con el Valle del Motagua

con 400 mm. En las partes altas se originan 63 ríos permanentes los cuales representan una

importante fuente de agua para uso doméstico (más de 400,000 habitantes), domiciliar (10

cabeceras municipales), industrial, agrícola e hidroeléctrico (03 sistemas de riegos semi-

industriales, 125 sistemas de mini-riegos, 68 industrias, 45 sistemas Pelton, 01 sistema

acuícola y 04 hidroeléctricas). Además, estudios (Brown et al. 1996 y Bruijnzeel 2000) han

determinado que el bosque nuboso en la Zona Núcleo de la Reserva de Biosfera Sierra de

las Minas (RBSM), ejerce un efecto regulador y un aporte considerable en los procesos de

recarga hídrica (en época seca excede en 181% la precipitación pluvial).

Los recursos hídricos en esta zona cada día se están viendo amenazados principalmente por

un aumento en la demanda (crecimiento poblacional e industrial) así como también debido

a que no existe un uso y manejo ordenado del recurso. Defensores de la Naturaleza a través

del trabajo que ha realizado administrando la Reserva, sin embargo, ha logrado generar

diversas acciones y avances importantes para la conservación de las diferentes fuentes de

agua dulce. Una de las iniciativas que han apoyado estos procesos ha sido la

implementación del Fondo del Agua, un mecanismo técnico-financiero de

pago/compensación por servicios ambientales hídricos.

1 Sotavento: lado de una región montañosa en donde está protegido de los vientos prevalecientes. Glosario Términos

Botánicos. Región montañosa en donde los vientos provenientes del barlovento tienen poca humedad. 2 Barlovento: lado de una región montañosa en donde se está expuesto a los vientos prevalecientes. Glosario

Términos Botánicos. Región montañosa expuesta a los vientos húmedos.

3

Bajo esta plataforma algunas cuencas cuentan ya con procesos avanzados de gestión

integrada del recurso hídrico (5 comités de cuenca conformados), se cuenta a la fecha con

02 socios industriales que a través de sus aportes se han financiado proyectos socio-

productivos para la regeneración y conservación de las cuencas y para una producción más

limpia, se ha generado un Reglamento Municipal del Agua (en San Jerónimo), y en general

diferentes actores ahora reconocen el valor del agua así como la importancia que tiene el

bosque y el uso adecuado del suelo para asegurar el abastecimiento y la calidad de este

recurso.

La administración forestal en zonas donde se desconoce o no se tiene claridad de la relación

hidrológica forestal se enfrenta constantemente a una disyuntiva, en la toma de decisiones

con respecto a las solicitudes de uso y aprovechamiento de masas forestales o bien con

respecto a la orientación de instrumentos de política que permitan la restauración o

protección hidrológico-forestal. En este sentido la investigación en hidrología forestal,

contribuye a resolver presiones de tipo socio ambiental asociados con los impactos

hidrológicos y edáficos en zonas intervenidas forestalmente, a reducir la incertidumbre

técnica-científica, presiones ligadas a grupos que utilizan fuentes de agua cuya estabilidad

la asocian con coberturas forestales que no desean que sean intervenidas y presiones

institucionales en términos de protección de las zonas de recarga y partes altas de las

cuencas hidrográficas (INAB 2005(b)).

En el año 2004 Defensores desarrolló un Programa de Investigación y Monitoreo de

Recursos Hídricos, como parte de la nueva estrategia institucional y en el marco del Fondo

del Agua para el Sistema Motagua-Polochic. Las líneas y proyectos de investigación

propuestos se diseñaron tomando en cuenta un alto componente de análisis social y

económico, para buscar que los beneficios del buen uso del agua sean equitativos y generen

beneficios no solo para los mayores usuarios del agua sino también para los productores y

poseedores de tierras con altos grados de conservación. Como parte de este programa se

establecieron como objetivos principales la determinación de los bosques nubosos como

reguladores de los procesos hidrológicos y determinar las relaciones entre los diferentes

parámetros climáticos y biológicos que influyen en el nacimiento de los ríos y afluentes en

la zona núcleo de la RBSM (FDN 2004).

Es así como el presente estudio se enmarca y surge en respuesta a esta estrategia, a partir

del cual se espera contar con información relevante que servirá de base para futuros

proyectos e investigaciones, así como también en los procesos para el ordenamiento y

manejo de los recursos naturales en la región, que retroalimenten la toma de decisiones

orientadas a la resolución de conflictos en torno al recurso hídrico y a la reversión de su

estado de degradación cualitativo y cuantitativo. La investigación además desde el punto

científico, permitirá generar un mayor conocimiento sobre los procesos hidrológicos que se

dan en el área y a reducir vacios de información a nivel nacional, al comparar la dinámica

que se establece entre el lado norte y lado sur de la Reserva y medir el efecto o aporte del

bosque nuboso en el área bajo estudio.

4

I.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

I.2.1 Antecedentes en Guatemala

El área más árida de Centroamérica se encuentra ubicada en la región del Valle del

Motagua, caso contrario en el área del Polochic, en donde es más abundante el

recurso hídrico. Los recursos hídricos que abastecen a las comunidades, industrias y

sistemas productivos en esta zona, tienen su origen en la zona núcleo del área

protegida de la Reserva de Biosfera Sierra de las Minas, en donde también se

encuentra la cobertura forestal nubosa más grande de Guatemala. En esta región

existen presiones de tipo socioambiental que ejercen impactos negativos sobre los

recursos hídricos; además de existir en algunas áreas poco interés por parte de las

autoridades competentes a velar por la conservación, protección y buen manejo de

los recursos naturales.

En la actualidad la investigación aplicada a los recursos hídricos está empezando a

tener interés en muchos sectores, para plantear soluciones a la sociedad en función a

los servicios ambientales que provee el buen manejo de los recursos naturales. Uno

de los principales ejecutores ha sido la academia, a través de la cual se han evaluado

principalmente durante muchos años y en diferentes cuencas del país, la producción

de sedimentos que generan diferentes cultivos bajo distintas prácticas de

conservación, aunque también se han realizado algunos estudios y evaluaciones

sobre recarga hídrica y el efecto regulador que ejerce el bosque.

Otros sectores también han realizado e iniciado una serie de programas de

investigación en el tema (Fundación Defensores de la Naturaleza e Instituto

Nacional de Bosques), al igual que otras instituciones que realizan investigación con

énfasis en los recursos naturales como IARNA, Incidencia Ambiental, CONAP,

INDE, MARN, MAGA, INSIVUMEH, ERIS, Fundación Solar, CATIE, UICN,

WWF, entre otras. Estas organizaciones han realizado estudios o bien desde la

perspectiva económica y de valoración de los recursos hídricos, hasta análisis

políticos y sociales en torno al agua, sobresaliendo algunas investigaciones

orientadas a la búsqueda de respuestas de la relación hidrológica–forestal, en donde

se establece que la cobertura forestal principalmente nativa, nos garantiza un

abastecimiento hídrico considerable a nivel de cuenca, y en base a ello se incluyen

algunas propuestas para el manejo adecuado de las mismas.

Propiamente entre los trabajos más sobresalientes que se han realizado a nivel de

país, se pueden citar el establecimiento de las zonas de recarga hídrica por

PAFG/INAB/CATIE en 1997, el Mapa de Recarga Hídrica modificado por MAGA,

CATIE, ESPREDE en el 2,000 (el cual incluyó el análisis en base al Mapa de

Cobertura Forestal de 1999), y la metodología para la identificación de las zonas de

recarga hídrica a nivel de microcuencas y el concepto de Tierras Forestales de

Captación y Regulación Hidrológica, a partir del cual se elaboró el mapa respectivo

por el Instituto Nacional de Bosques INAB en el año 2005.

5

En la RBSM estudios realizados de acuerdo a Avalos (2,007) han estimado una

precipitación mayor de 4,200 mm en la parte sur de la RBSM (Motagua) y 7,100

para la parte norte de la RBSM (Polochic); además una recarga hídrica en la parte

sur de aproximadamente el 50% de la Precipitación (≈ 90,000,000 m³/año) y para el

lado norte un 60% (≈ 320,000,000 m³/año). Esta variabilidad entre la región norte y

sur de la RBSM, se debe a los vientos precedentes del Océano Atlántico cargados de

humedad en la parte norte (Efecto Barlovento) que posteriormente de descargar la

humedad en el Polochic se trasladan al sur con poca humedad (Efecto Sotavento); es

aquí donde el bosque nuboso atrapa la poca humedad, la condensa y queda

disponible en las partes altas de la subcuencas (Zona Núcleo). También

evaluaciones realizadas han determinando específicamente los valores de recarga

hídrica en las cuencas de Pasabién (90.4 millones m3/año) y Pueblo Viejo (334.71

millones m3/año).

Es importante continuar el desarrollo de estos estudios no solo en esta área sino

incluso en otras regiones importantes del país, para poder contar con información

detallada y específica que oriente adecuadamente los esfuerzos para la protección y

conservación de aquellas áreas puntuales identificadas por su potencial hídrico,

sirvan de base para la toma de decisiones consensuadas y también guíen los

procesos de gestión integrada de recursos hídricos. El entendimiento y la

determinación cuantitativa de estos procesos facilitan la consecuente valorización

del recurso y con ello la implementación de sistemas de pago por servicios

ambientales, de proyectos productivos que contribuyan con la seguridad alimentaria,

de tecnologías limpias, o mecanismos de adaptación al cambio climático para

reducir la vulnerabilidad ante eventos climáticos extremos (sequías e inundaciones).

I.2.2 Justificación del trabajo de investigación

La demanda de agua en las subcuencas seleccionadas para el estudio varía de un área

a otra. En la subcuenca del Río Hato existen problemas en torno al recurso hídrico

lo cual es evidente para las comunidades y el sector agrícola, quienes han

identificado que los caudales son muy variables y principalmente en la época de

estiaje muy escasos. El sector agrícola no posee ninguna tecnificación en el

trasporte, uso y aplicación de sus láminas de riego, por lo tanto, es necesario

conocer la disponibilidad del recurso hídrico. También en el área el alto conflicto de

uso de la tierra, se traduce a escorrentías agrícolas principalmente en la época de

invierno y cuando existen altas intensidades de lluvia.

Avalos y Rosito (2007) determinaron que el problema del recurso hidrológico y

recursos naturales renovables y asociados son manejados insosteniblemente,

llegando a niveles severos de degradación cualitativa y cuantitativa, además se

desaprovechan las ventajas comparativas de dichos recursos.

6

Para el caso del Polochic es diferente por la abundancia del recurso, sin embargo, el

área es muy vulnerable a deslizamientos, derrumbes e inundaciones. La falta de una

cobertura forestal aumenta esta vulnerabilidad de manera que es necesario establecer

cuál es la capacidad máxima de infiltración que soporta el suelo en base a la

precipitación y así poder determinar cuáles y en qué momento se da esta saturación

hídrica del suelo.

En resumen, el contraste entre el Motagua y Polochic es muy evidente de acuerdo a

la disponibilidad del agua. En el lado norte es abúndate y al sur es escasa, sin

embargo, en esta zona el agua proviene de los aportes del bosque nuboso

principalmente debido a la precipitación horizontal. La principal razón de llevar a

cabo el presente estudio se debe a que la estimación de los volúmenes de agua

disponibles a través de la recarga hídrica por cobertura vegetal, nos indicarán la

importancia que ejerce cada una de ellas en el proceso. Es así como las áreas que

tengan mayor aporte estarán sujetas a un manejo especial y a un monitoreo

constante a través del establecimiento de estaciones climáticas. El estudio además

permitirá a través de la generación de información climática para el análisis, reducir

vacíos de información que en Guatemala aun existen debido a su deficiente sistema

de monitoreo hídrico-climático.

El balance hídrico también nos permitirá conocer la capacidad de infiltración de la

precipitación (% de lluvia que infiltra), lo cual nos indica cuándo un suelo está

completamente saturado y lo que ocurre cuando se dan eventos extremos o

adicionales (tormentas y huracanes) en la estación lluviosa, para poder así establecer

en qué momento ocurrirá un desastre debido a que las unidades de tierra no podrán

regular la precipitación. Toda la información generada permitirá además como ya se

ha mencionado, contar con una línea base para el desarrollo de estudios más

profundos, pero sobretodo contribuirá con la planificación y ordenación del recurso

hídrico en cada una de las subcuencas que fueron analizadas.

7

I.3 OBJETIVOS E HIPÓTESIS

I.3.1 OBJETIVOS

I.3.1.1 General

Determinar las principales áreas de recarga hídrica natural de las

Subcuencas: Ríos Hato, Pancajoc y Zarco.

I.3.1.2 Específicos

Caracterizar y evaluar los factores hidroclimáticos de las subcuencas de

los Ríos: Hato, Pancajoc y Zarco.

Estimar a través del balance hídrico de suelos la recarga hídrica natural de

las subcuencas: Hato, Pancajoc, Zarco.

Determinar la cobertura vegetal y tipos de suelos que tienen más

influencia en la recarga hídrica de las subcuencas: Hato, Pancajoc y

Zarco.

Determinar las zonas de descarga hídrica de las subcuencas: Hato,

Pancajoc y Zarco.

Delimitar las áreas de mayor recarga hídrica de la Subcuenca, para la

planificación en el manejo de sus recursos forestales e hídricos.

I.3.2. Hipótesis

Hipótesis Nula Ho: Áreas con cobertura forestal tiene mayor recarga hídrica que

cultivos, pastos y otras cobertura vegetales.

Hipótesis Alterna Ha: Áreas con cobertura forestal tienen igual recarga hídrica que

cultivos, pastos y otras coberturas vegetales.

8

I.4 METODOLOGIA

I.4.1 Localización del área de estudio

El área de estudio se localiza en la Sierra de las Minas específicamente en las

subucuencas del Río Hato, Pacajoc y Zarco. Es importante mencionar que todas las

subcuencas pertenencen a la Vertiente del Caribe. La subcuenca Río Hato forma

parte del sistema de redes fluviales que alimentan el Río Motagua y se localiza

dentro del municipio de San Agustín Acasaguastlán, El Progreso, cuya cabecera se

encuentra a 110 kms aproximadamente de la Ciudad de Guatemala. Las

coordenadas geográficas de la subcuenca se ubican entre los 14 54‟36‟‟ a

15°05‟24‟‟ latitud norte y entre los 89°54‟36‟‟ a 90°03‟00‟‟ longitud oeste. Dentro

de la cuenca la altura máxima alcanza hasta los 2,800 msnm donde inicia la zona

núcleo, mientras que la altura mínima es de 200 msnm en el punto de convergencia

entre el Río Hato y Río Motagua. Tiene una extensión superficial de 197.856 km2 y

un perímetro de 62.80 km.

De acuerdo con las zonas de vida de Holdrige, en la subcuenca se identifican 05

clasificaciones climáticas distintas. La zona de vida del Monte Espinoso Subtropical

(me-S) que se caracteriza por una precipitación anual escasa (400-600 mm), una

biotemperatura entre los 24°-26°C y un evapotranspiración promedio de 130 o/o. La

zona de vida del Bosque Seco Subtropical (bs-S) que cuenta con una precipitación

entre los 500-1,000 mm, una biotemperatura media anual entre 19°-24°C y una

evapotranspiración alrededor de 1.5. Está presente también el Bosque Húmedo

Subtropical Templado (bh-S (t)) en donde la precipitación promedio anual oscila

entre los 1,100-1,349 mm, la biotemperatura entre los 20°-26°C y la relación de

evapotranspiración potencial es de alrededor de 1.0. El Bosque Muy Húmedo

Subropical Frío (bmh-S (f)) que se caracteriza por un patrón de lluvia que varía de

2,045-2,514 mm, una biotemperatura entre los 16°-23°C y una evapotranspiración

potencial promedio de 0.50, y la zona de vida del Bosque Húmedo Montano Bajo

Subtropical (bh-MB) cuyo patrón de lluvias varía entre 1,057-1,588 mm, la

biotemperatura promedia entre los 15°-23°C y la evapotranspiración potencial

puede estimarse en promedio de 0.75.

La subcuenca del Río Pancajoc es tributaria de la subcuenca del río Matanzas que a

la vez drena a la cuenca del Río Polochic y se localiza dentro del municipio de

Purulhá, Baja Verapaz, a 230 kilómetros aproximadamente de la Ciudad Capital. Se

ubica entre las coordenadas geográficas 15°14‟59‟‟ y 15°8‟22‟‟ latitud norte y entre

los 89°58‟25‟‟ y 89°55‟40‟‟ longitud oeste. El rango altitudinal se comprende entre

los 200 msnm en el punto de aforo entre el Río Pancajoc y el Río Polochic y los

2,649 msnm en el Cerro Guaxabajá. Tiene una superficie de 38.340 km2 y un

perímetro de 32.17 km.

9

Las zonas de vida presentes son el Bosque Muy Húmedo Subtropical Cálido (bmh-S

(c)) que cuenta con un patrón de lluvias entre los 2,136-4,327 mm, una

biotemperatura entre los 21°-25°C y una evapotranspiración potencial promedio de

0.45; El Bosque Pluvial Montano Bajo Subtropical (bp-MB) con precipitaciones que

sobrepasan los 4,100 mm anualmente, una biotemperatura promedio de 19°C y una

evapotranspiración potencial de 0.25; y la zona de vida del Bosque Muy Húmedo

Subropical Frío (bmh-S (f)) descrita anteriormente.

La subcuenca del Río Zarco también es afluente del Río Polochic y se localiza entre

el municipio de Panzós, Alta Verapaz y El Estor, Izabal. Se ubica aproximadamente

a 270 kilómetros de la Ciudad Capital. Está comprendida entre las coordenadas

geográficas 15°25‟37‟‟ y 15°10‟22‟‟ latitud norte y 89°35‟56‟‟ y 89°25‟23‟‟

longitud oeste. Las alturas ascienden desde el nivel del mar hasta los 2,000 en las

partes más altas. Tiene una superficie de 211.52km2 y un perímetro de 95.74 km.

En la subcuenca también están presentes las zonas de vida bmh-S (c), bp-MB y

bmh-S (f) de manera que en ella las condiciones ecológicas y climáticas son

similares a la subcuenca Pancajoc.

I.4.2 Definición del área de estudio

La subcuenca Río Hato fue seleccionada para el estudio tomando en cuenta los

diferentes usos de suelo que en ella se desarrollan y debido a la gran demanda del

recurso hídrico para los sistemas productivos principalmente agrícolas, en los cuales

la tecnología es deficiente (transporte y aplicación de láminas de riego). La

subcuenca Río Pancajoc se seleccionó posteriormente por estar ubicada al norte de

la RBSM y al norte de Río Hato, permitiendo la evaluación del efecto del bosque

nuboso de una región húmeda (Polochic) a la región semiárida (Motagua).

Finalmente, la selección de la Subcuenca Río Zarco se priorizó también para poder

comparar el efecto de barlovento (vientos húmedos) con la subcuenca Río Hato que

se ubica a efecto de sotavento (vientos secos). La selección de las 03 subcuencas se

basó también en base a su superficie, priorizando en aquellas de menor extensión

con el propósito de facilitar la realización de los diferentes muestreos de suelos y la

recopilación de información climática (a través de las estaciones meteorológicas

establecidas)

I.4.3 Definición de las Unidades de Mapeo

La identificación y levantamiento de las áreas de recarga hídrica, se basa en el

análisis de las diferentes características físicas y biológicas que intervienen en el

proceso. De acuerdo con la metodología para la Delimitación de Tierras Forestales

de Captación y Regulación Hídrica del Instituto Nacional de Bosques -INAB-

(2004), para la determinación de las unidades de mapeo se consideran las

condiciones geológicas, la taxonomía de suelos y la cobertura vegetal. La

información climática disponible o generada para el área de interés se trabaja

posteriormente a nivel de estas unidades, al igual que los muestreos de suelos para la

determinación de su textura, tasas de infiltración y otras constantes de humedad.

10

Finalmente, el balance hídrico de suelos también se calcula para cada unidad,

permitiendo así la evaluación y determinación del efecto de la cobertura y las demás

variables consideradas en los procesos de recarga hídrica.

La definición de las unidades de mapeo para las 03 subcuencas bajo estudio, se

realizó en base a esta metodología (Gráfica 1). El proceso consistió en la utilización

del Mapa Geológico de la República de Guatemala, escala 1:250,000 (UPEI, PEDN

y MAGA 2001) como la primera capa en el análisis, a la cual se sobrepuso como

segunda capa por medio de Sistemas de Información Geográfica (SIG), el Mapa de

Clasificación Taxonómica de Suelos de la República de Guatemala, escala 1:250,00

(UPEI, PEDN y MAGA 2001). Esto permitió obtener las diferentes unidades de

mapeo preliminares que comparten el mismo material parental pero diferente textura

de suelo.

Luego el Mapa de Cobertura Vegetal de la República de Guatemala (MAGA 2003)

escala 1:50,000, se sobrepuso como la tercer y última capa para definir entre las

unidades de mapeo que comparten las mimas condiciones geológicas y edáficas,

pero se diferencian por la cobertura.

Gráfica 1. Secuencia de la sobreposición de información cartográfica temática para

determinar las unidades de mapeo.

Fuente: Proyecto FODECYT 77-2007.

Mapa 2

Taxonomía de Suelos

Mapa A

Geología - Suelos

Mapa 1 Geología

Mapa 3 Cobertura Vegetal y

Uso Actual de la Tierra

Mapa Final Unidades de Mapeo

Geología Suelo

Cobertura Vegetal

11

I.4.4 Escala y tamaño de las unidades de mapeo

Toda la información cartográfica se trabajó a escala 1:250,000, por ser la mayor

escala que le pertenece a la información que fue utilizada como base. Es por ello que

se consideró una unidad mínima de mapeo en base a dicha escala, equivalente a 156

hectáreas. Esto significa que se tomaron como unidades a considerar en el análisis

de balance hídrico, únicamente las unidades de mapeo resultantes de la combinación

de geología, taxonomía y cobertura vegetal mayores a 156.25 ha.

I.4.5 Muestreo de suelos y generación de información edáfica

Los parámetros del suelo que se deben considerar para los estudios de balance

hídrico son principalmente: la Capacidad de Campo (CC), el Punto de Marchitez

Permanente (PMP), la Densidad Aparente y la Infiltración básica. Estos parámetros

pueden determinarse en campo o ya sea mediante pruebas de laboratorio a partir de

muestras de suelo obtenidas del área.

Para el muestreo de suelos en las 03 subcuencas se utilizó el Método de Porchet el

cual es preciso y versátil, conocido también con el nombre de “Cilindro excavado en

el suelo”. Este método consiste en excavar en el suelo un agujero cilíndrico con un

radio determinado „R‟, el cual se llena de agua hasta una altura „h‟; midiendo el

cambio de altura en el tiempo (dt) para estimar la capacidad de infiltración „f‟ en ese

intervalo como constante. Por lo tanto, la superficie por la cual se infiltra el agua es:

S = π R (2h + R), para un tiempo, dt, suficientemente pequeño para que pueda

suponerse constante la capacidad de infiltración „f‟. La igualdad se verifica mediante

la relación: π R (2h + R) f = R2 (dh/dt). Separando las variables obtenemos la

ecuación diferencial: fdt = -R (dh/(2h+R)). Al integrarla resulta:

f = (R/2(t2-t1) * ln ((2h1 + R) / (2h2 + R))

Para determinar „f‟ basta medir pares de valores (h1, t1), (h2,t2), de forma que t2 y t1

no difieran demasiado y utilizarlos en la ecuación dada.

El procedimiento para la realización de la prueba en cada una de las unidades de

mapeo definidas, consistió en limpiar el área y posteriormente excavar un agujero

con un barreno a una profundidad „h‟ (altura), luego se le vertió el agua hasta

alcanzar la humedad cercana al punto de saturación del suelo. Se colocó un nivel de

referencia para la toma de las profundidades, se rellenó con agua y se tomaron los

datos h y t, a intervalos pequeños. Estos intervalos variaron de acuerdo a la

saturación del suelo en cada unidad, comenzando con lecturas cada minuto hasta

lecturas cada 20 minutos. Posteriormente con los datos obtenidos en campo, se

procedió a realizar los cálculos pertinentes utilizando la fórmula antes descrita.

12

El suelo obtenido de la excavación de cada muestreo se colocó en recipientes

herméticos (bolsas plásticas), los cuales se trasladaron al laboratorio para determinar

los valores de constantes de humedad (capacidad de campo y punto de marchitez

permanente), textura y densidad aparente. También durante los muestreos para cada

unidad se determinó la pendiente media representativa con un clinómetro y la

profundidad del suelo con una cinta métrica.

I.4.6 Generación de información climática

Los factores climáticos que deben considerarse en un balance hídrico de suelos son:

la Precipitación Media y Efectiva Mensual, la Temperatura Media Mensual, la

Evapotranspiración Potencial y Real, la Radiación Solar Incidente Mensual, la

Radiación Mensual Extraterrestre, Brillo Medio Mensual y la Humedad Relativa.

Para ello, durante el estudio se recopiló toda la información climática disponible en

el área consultando los registros del INSIVUMEH (estaciones: Albores, San

Agustín Acasaguastlán1,300msnm; Pasabién, Río Hondo260msnm y Telemán,

Panzós30msnm), Fundación Defensores de la Naturaleza (estación en San

Vicente, Panzós1,1000msnm), INDE, Fincas Privadas, etc.

En algunos casos los datos no resultaron representativos al estar las estaciones

climáticas ubicadas muy lejos o los registros no estar actualizados, de manera que

durante el proyecto se establecieron en total 06 estaciones meteorológicas tipo “d”,

02 en cada subcuenca bajo estudio (Cuadro 1), para llenar los vacíos de

información.

Cuadro 1. Estaciones climáticas instaladas en las 03 subcuencas bajo estudio.

No. Fecha de

Instalación

Subcuenca Altitud

msnm

Lugar Municipio

1 22 abril 2008

Zarco

376 Comunidad

San Marcos Panzós

2 15 mayo 2008 31 Comunidad

Sepur Zarco

3 23 abril 2008

Pancajoc

238 Finca Pancajoc

Purulhá 4 14 mayo 2008 880 Comunidad La

Pinada

5 22 mayo 2008

Hato

1,710 Comunidad

Las Delicias San Agustín

Acasaguastlán 6 28 mayo 2008 668 Comunidad

Chanrrayo

Fuente: Proyecto FODECYT 77-2007

Cada estación se equipó con un Pluviómetro (Plástico) para medir la precipitación

y un Termómetro (plástico) para medir la temperatura máxima y mínima y los

datos se tomaron de forma diaria entre 06:00 y 07:00 a.m. Los registros se

midieron durante un año hidrológico completo: estación lluviosa (mayo 2008-

octubre 2008) y estación seca (noviembre 2008-abril 2009).

13

De acuerdo con la literatura las estaciones meteorológicas se deben distribuir a lo

largo del gradiente altidudinal y es por ello que las estaciones en cada subcuenca

se colocaron en las partes bajas y medias altas. Debido al difícil acceso y los

recursos disponibles no fue posible colocar estaciones en las partes más altas. Con

base entonces a esta información climática se realizaron los cálculos y la

determinación de los diferentes factores climáticos considerados en el balance

hídrico para todas las unidades de mapeo, como se describe a continuación:

I.4.6.1 Determinación de la precipitación media y temperatura media

Para la determinación de la precipitación y temperatura media se utilizó

el método de isoyetas (líneas que unen puntos con precipitaciones

iguales) e isotermas (líneas que unen puntos con temperaturas iguales)

para conocer el comportamiento de estos factores climáticos a diferentes

altitudes. El procedimiento consistió en ubicar la altura de las estaciones

climáticas dentro de las subcuencas, para definir entre cuales de ellas se

interpolarían los datos de precipitación y temperatura, siguiendo un

diferencial de altitud equivalente a 100 msnm, para luego en base a estos

valores y las curvas de nivel trazar las respectivas isoyetas e isotermas.

Posteriormente a cada unidad de mapeo se le asignó el valor de las

isotermas e isoyetas mensuales que interceptaran con su altura promedio.

En los casos en los cuales las isolíneas no coincidieran con la altura

media de la unidad, entonces se le asignó el valor promedio entre las

isolíneas más cercanas.

I.4.6.2 Determinación de la precipitación efectiva

Para determinar la precipitación efectiva se utilizó el método de

Schosinsky & Losilla (2000) descrito en la metodología para la

Delimitación de Tierras Forestales de Captación y Regulación Hídrica

del INAB (2004). De acuerdo a esta fuente el método se basa en la

utilización de una ecuación resultante de correlación estadística en

análisis de bandas de pluviógrafo y considera la velocidad de infiltración

del suelo como el factor principal que condiciona la cantidad de

precipitación pluvial que puede infiltrarse. La fórmula general es la

siguiente:

Donde es la Precipitación efectiva (precipitación que infiltra), P es la

Precipitación Mensual, Ci el Coeficiente de Infiltración y Ki el Valor de

Retención Vegetal (bosque: 0.20, cultivos: 0.12, y para techos de casas,

caminos y áreas construidas: 0.1-0.05).

14

Según INAB (2004) el método se basa en los tres siguientes aspectos:

La relación existente entre la infiltración y la precipitación (Kfc) o

la fracción que infiltra por efecto del suelo.

La relación que existe entre la infiltración y la pendiente del terreno

(Kp) o la fracción que infiltra por efecto de la pendiente.

La relación que existe entre la infiltración y la cobertura vegetal

(Kv) o la fracción que infiltra por efecto de la vegetación.

La sumatoria de estos tres valores proporciona el coeficiente de

infiltración para un determinado suelo e indica la capacidad de

infiltración del mismo:

Ci = Kfc + Kp + Kv

Donde Ci es el Coeficiente de Infiltración, Kfc el Factor de Infiltración

por Efecto del Suelo, Kp el Factor de Infiltración por Efecto de la

Pendiente, y Kv el Factor de Infiltración por Efecto de la Cobertura

Vegetal. Para el valor del factor de infiltración por efecto del suelo

Schosinsky & Losilla (2000) de acuerdo con INAB (2004), obtuvieron

una ecuación que relaciona la capacidad de infiltración de agua en el

suelo (infiltración básica) con la intensidad de la lluvia y es la siguiente:

Kfc = 0.267 × Ln(fc) – 0.000154(fc) – 0.723

Donde Kfc es el Factor de Infiltración de Agua en el Suelo e Intensidad

de Lluvia, Ln el Logaritmo Neperiano (natural) y fc es el Valor de

Infiltración Básica en mm/día. INAB (2005) menciona además que esta

ecuación tiene un rango de funcionamiento de 16 fc 1,568. Para un

valor de fc de 16 entonces Kfc = 0.0148, valores menores son negativos

para lo cual se utiliza la siguiente fórmula:

Para valores de fc mayores de 1,568 los valores de Kfc serán inicialmente

mayores que uno; luego Kfc comienza a ser menor que uno, a partir de

Kfc > 1,910 lo que no es posible. Por lo tanto, Kfc = 1 para valores de fc

mayores de 1,568. Los valores del factor de infiltración por efecto de la

pendiente (Kp) y el factor de infiltración por efecto de la cobertura

vegetal (Kv) se presentan a continuación:

15

Cuadro 2. Valores de infiltración por efecto de la pendiente (Kp).

Fuente: Schosinsky y Losilla 2000 citados por INAB (2004).

Cuadro 3. Valores de infiltración por efecto de la cobertura vegetal (Kv).

Tipo de cobertura vegetal Coeficiente propuesto

Zacate (< 50%) 0.09

Terrenos cultivados 0.10

Con pastizales 0.18

Bosques 0.20

Zacate ( > 75%) 0.21 Fuente: Schosinsky y Losilla 2000 citados por INAB (2004).

Se determinaron los tres factores de infiltración para cada unidad de

mapeo (en base a la infiltración y pendiente medidas en campo y

tomando en cuenta su cobertura vegetal) para obtener el coeficiente de

infiltración. Luego junto con la precipitación media mensual previamente

determinada (ver inciso anterior), se procedió a calcular la precipitación

efectiva.

I.4.6.3 Determinación de la evapotranspiración potencial y real

La evapotranspiración depende entre otros, de dos factores muy variables

y difíciles de medir, como lo son el contenido de humedad del suelo y el

desarrollo vegetal de la planta. Es por ello que Thornthwaite introdujo el

concepto de evapotranspiración potencial, en donde se optimizan ambos

en el doble supuesto de un desarrollo vegetal óptimo y una capacidad de

campo constante; por lo que la evapotranspiración potencial será el

máximo de agua que puedan transpirar las plantas y el máximo que se

pueda evaporar (Noriega 2005).

Para el cálculo de la evapotranspiración potencial en cada unidad se

utilizó el método diseñado por Hargreaves, descrito en INAB (2005), el

cual es una ecuación específica para la región Centroamericana y de los

métodos más prácticos y confiables. La ecuación se describe a

continuación:

ETP = 0.0075 × TMF × RSM

Pendiente Porcentaje (%) Coeficiente

propuesto Muy plana 0.02 – 0.06 0.30

Plana 0.3 – 0.4 0.20

Algo plana 1 – 2 0.15

Promedio 2 – 7 0.10

Fuerte > 7 0.06

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Donde ETP es la Evapotranspiración Potencial en mm/mes, TMF es la

Temperatura Media Mensual en grados Fahrenheit y RSM es la

Radiación Solar Incidente Mensual.

RSM = 0.075 × RMM × S1/2

Donde RMM es la Radiación mensual extraterrestre en mm/mes y S es el

Brillo medio mensual en (%).

RMM = RS × No. de días del mes

Donde RS es la Radiación Solar (Anexo IV.4.1). Para la estimación de la

radiación solar se tomó como referencia la Latitud Norte no. 14.

S = Ks × (100 – HR)1/2

Donde Ks es la constante para Centroamérica igual a 12.5 y HR es la

Humedad Relativa media en %. Como no se contaba con los datos de

humedad media, entonces el brillo medio mensual se calculó por medio

de la tabla de duración máxima media diaria de horas de brillo solar para

diferentes meses y latitudes (Anexo IV.4.1), tomando como referencia la

Latitud Norte no.15.

Para la estimación de evaporación real existen dos opciones, a saber:

a) Variación constante: supone que las plantas siempre tienen la misma

habilidad para extraer agua independientemente de la cantidad de

humedad presente en el suelo. Se asume que la evaporación real (ETR) es

igual a la evaporación potencial (ETP) o sea ETR = ETP (INAB 2005).

b) Variación lineal: se basa en el criterio de que cuando más se acerque

el punto de humedad al punto de marchitez, mayor es la dificultad para

que las raíces tomen agua del suelo. Los poros pequeños son los que

tienen agua y la fuerza capilar es mayor para sacar agua para la planta,

además las plantas cierran sus estomas para retener humedad en su

organismo (INAB 2005).

De acuerdo a INAB (2005) por ser ésta una situación más real, se utilizó

en el balance hídrico de suelos, ya que a mayor déficit de humedad más

le cuesta a la planta transpirar. Para su efecto, se asume que la

evaporación real es igual a la evaporación potencial, conjuntamente con

los factores del suelo. Schosinsky y Losilla (2000) citados por INAB

(2005) proponen las siguientes fórmulas para la estimación de la

evapotranspiración real y éstas por tanto se aplicaron a cada unidad de

mapeo:

17

Donde ETR es la Evapotranspiración Real, ETP es la Evapotranspiración

Potencial y C1 y C2 se calculan de la siguiente forma:

Donde Hi es la Humedad Inicial del Suelo, PMP el Punto de Marchitez

Permanente, CC la Capacidad de Campo, PI la Precipitación Infiltrada y

ETP la Evapotranspiración Potencial. Por último, es de mucha

importancia también tomar en cuenta lo siguiente:

Si C1 > 1 entonces C1 = 1

Si C1 < 0 entonces C1 = 0

Si C2 > 1 entonces C2 = 1

Si C2 < 0 entonces C2 = 0

I.4.7 Monitoreo Hídrico

Se realizaron aforos diferenciales para determinar los cambios en el caudal que

transportan los diferentes ríos de la subcuenca y así determinar si éstos aportan agua

al acuífero o este último se la proporciona, es decir, definir si el río es influente o

efluente (INAB 2005). Los aforos para las 03 subcuencas se realizaron durante todo

el año 2008. Esto permitió contar con información tanto para la época lluviosa así

como de la época de estiaje (Abril). Las mediciones se realizaron a través del

método de sección-velocidad. De acuerdo con este método el caudal de un río esta

dado por:

Q (m3/s) = Área x velocidad media

Para ello en los puntos de muestreo seleccionados se midió el ancho y la

profundidad del cauce a varias distancias para obtener un promedio del área. La

determinación de la velocidad se realizó con el uso de molinetes, los cuales son

instrumentos que registran los flujos de agua a través de la medición del número de

revoluciones de una hélice en un determinado intervalo de tiempo.

Posteriormente, con los datos recopilados de caudales se calculó el caudal específico

en cada subcuenca, el cual expresa la relación del caudal promedio mensual

(volumen/tiempo) por unidad de área (extensión), parámetro que puede directamente

relacionarse con el porcentaje de cobertura forestal.

18

También se llevó a cabo un monitoreo de calidad (física y química) de los afluentes

durante algunos meses representativos de la época seca y lluviosa durante el año

2008 y un monitoreo microbiológico en los meses de Mayo y Abril del año 2008.

Los ríos Zarco y Pancajoc se monitorearon en el mismo punto donde se midieron

sus caudales; para río Hato los muestreos se realizaron en tres puntos: El Carmen, El

Jute y en la Ruta Principal.

El monitoreo se realizó de acuerdo a la Norma Guatemalteca Obligatoria de Agua

Potable -COGUANOR-. La medición de las variables físicas se realizó en los

lugares de muestreo (in situ) utilizando sondas Sension. Para las variables químicas

se utilizó un espectrofotómetro y se analizaron muestras de agua tomadas en los

puntos de monitoreo (ex situ). Para las variables microbiológicas se utilizo el

método Colilert, para el cual también se utilizaron las muestras tomadas en campo.

La norma COGUANOR establece dos Límites de referencia para determinar según

los diferentes parámetros si la calidad del agua es apta para el consumo humano u

otros usos (Cuadro 4):

Límite Máximo Aceptable (LMA): Es el valor de la concentración de cualquier

característica del agua, arriba del cual el agua puede ser rechazable por los

consumidores, desde el punto de vista sensorial pero sin que implique un daño a la

salud del consumidor.

Límite Máximo Permisible (LMP): Es el valor de la concentración de cualquier

característica de calidad del agua, arriba del cual, no es adecuada para el consumo

humano.

Cuadro 4. Límites Máximos Aceptables y Permisibles de Parámetros Físicos,

Químicos y Microbiológicos para Monitoreo Hídrico de acuerdo a COGUANOR.

PARAMETRO LIMITE MÁXIMO

ACEPTABLE

LIMITE MÁXIMO

PERMISIBLE

Variables Físicas

Temperatura 15.0 a 25.0 ºC 34.0 ºC

Oxígeno Disuelto 5 mg/l (valor apropiado para peces)

Conductividad Eléctrica 100 a 750 µS/cm a 25ºC < 1,500 µS/cm

Sólidos Disueltos Totales 500 mg/l 1,000 mg/l

Variables Químicas

pH 7.0 a 7.5 6.5 – 8.5

Fosfato (PO4) LMP 1.3 mg/l Organización Mundial de la Salud

Nitrito (NO2-) ----- 01 mg/l

Nitrato (NO3-) ----- 10 mg/l

Amoníaco (NH3) LMP 1.5 mg/l Organización Mundial de la Salud

Sulfato (SO4--) 100 mg/l 250 mg/l

Dureza Total (CaCO3) 100 mg/l 500 mg/l

Variables Microbiológicas

Coliformes Totales ----- < 2 NMP/100 ml

Escherichia coli ----- < 2 NMP/100 ml

Escherichia coli es el indicador más preciso de contaminación fecal

Fuente: COGUANOR 2000.

19

I.4.8 Determinación de la recarga hídrica y Balance hídrico de suelos

Para el cálculo de la recarga hídrica natural de cada unidad de mapeo, se utilizó la

siguiente ecuación:

Rh = Pef + HIS – HFS - ETR

Donde Rh es la Recarga Hídrica, Pef la Precipitación Efectiva, HIS la Humedad

Inicial del Suelo, HFS la Humedad Final del Suelo y ETR la Evapotranspiración

Real (Pineda 2005). El cálculo para cada unidad de mapeo se realizó utilizando el

formato en hojas de cálculo de EXCEL diseñado por INAB (2005), el cual incluye

también las fórmulas y campos para el cálculo de los parámetros descritos en los

incisos anteriores.

Para el balance hídrico de suelos de la cuenca, el cálculo se realizó por medio de la

siguiente ecuación descrita por Pineda (2005):

Pp = ETR + esc + ret + rec

Donde Pp es la Precipitación Pluvial, ETR la Evapotranspiración Real, esc la

Escorrentía Superficial, ret la Retención Vegetal y rec la Recarga Hídrica. La

escorrentía superficial se calcula utilizando la ecuación siguiente:

Escorrentía = precipitación - retención - precipitación efectiva

I.4.9 Identificación de las Tierras forestales de captación y regulación hidrológica

El principal resultado del estudio es conocer aquellas áreas que tienen más aporte al

sistema y así elaborar las recomendaciones respectivas para la conservación y

protección de las mismas como también para el uso y manejo adecuado de los

recursos hídricos y los asociados. Es por ello que una vez determinada la recarga

hídrica y el balance hídrico de suelos, se procedió a identificar propiamente las

Tierras Forestales de Captación y Regulación Hidrológica (TFCRH) en base a

Pineda (2005). Este método consiste en la sumatoria de los valores que se asignan a

cada unida de mapeo según las siguientes matrices:

Geología

Capacidad de uso de la tierra (metodología propuesta por INAB 2002)

Tasa de infiltración (cm/hr)

Recarga hídrica potencial anual (mm/año)

Ubicación espacial (área de recarga o área de descarga hídrica)

20

En las 03 subcuencas para la valorización con base a la matriz de capacidad de uso

de la tierra, fue necesario sobreponer el Mapa de Clasificación de Tierras por

Capacidad de Uso (INAB, 2002), escala 1:250,000, en el Mapa de las Unidades de

Mapeo, para obtener las diferentes capacidades de usos que se presentan en cada

unidad. Esto permitió llegar a definir subunidades dentro de las unidades de mapeo

para posteriormente asignarle a cada una de ellas su respectivo valor según el

Cuadro 5. Es importante mencionar que estas subunidades se utilizaron como

referencia para la asignación de valores correspondientes a las demás matrices, de

manera que los resultados de TFCRH, se obtuvieron por capacidad de uso en cada

una de las unidades de mapeo.

Cuadro 5. Matriz de criterios de capacidad de uso de la tierra para la determinación

de TFCRH.

Capacidad de uso Valor

Tierras Forestales de Protección (Fp) 8

Tierras Forestales de Producción (F) 7

Agroforestería con Cultivos Permanentes (Ap) 5

Sistemas Silvopastoriles (Ss) 5

Agroforestería con Cultivos Anuales (Aa) 3

Agricultura con Mejoras (Am) 1

Agricultura sin Limitaciones (A) 0 Fuente: Pineda (2005).

Para la asignación de valores con base a la matriz geológica, a cada subunidad se le

asignó el valor de la categoría que le corresponde, según el Cuadro 6 y el respectivo

tipo de geología de la unidad de mapeo a la que pertenece. El mismo procedimiento

se realizó para la asignación de valores en base a la matriz de criterios de

infiltración, pero a diferencia se utilizó el Cuadro 7 y los valores de infiltración

básica previamente determinados para cada unidad de mapeo. Igualmente se utilizó

dicho proceso para la asignación de valores en base a la matriz de recarga anual,

pero considerando el Cuadro 8 y los valores de recarga hídrica natural que se

obtuvieron en cada unidad.

Cuadro 6. Matriz de criterios de geología para la determinación de TFCRH.

Fuente: Pineda (2005).

Geología Valor

Rocas ígneas o metamórficas no fracturadas (I, TV) 0

Rocas ígneas o metamórficas fracturadas (Qv, Qp) 1

Rocas sedimentarias carbonatadas (KTs, KTsb, Ksd, Tic, Tpe,

Tsd, Tsp) 2

Rocas volcánicas (Qa) 3

21

Cuadro 7. Matriz de criterios de infiltración básica para la determinación de

TFCRH.

Tasa de infiltración básica (cm/hr) Valor

< 0.15 0

0.15 – 1.5 1

>1.5 – 15 2 >15 3


Cuadro 8. Matriz de criterios de recarga anual para la determinación de TFCRH.

Recarga anual (mm/año) Valor

0 – 150 0

150 – 350 1

350 – 650 2

650 – 1000 3

>1000 4 Fuente: Pedro Pineda (2005).

La asignación de valores con base a la matriz de criterios de ubicación espacial se

realizó en base a la altitud promedio de cada unidad y utilizando como referencia el

Cuadro 9. Para todas aquellas unidades ubicadas arriba de los 2,700 msnm se les

asignó el valor 4, para aquellas entre 2,700-2000 msnm, 3, entre 1500-2000 msnm,

2, y debajo de 1500 msnm el valor 1.

Cuadro 9. Matriz de criterios de ubicación espacial (área de recarga o área de

descarga hídrica) para la determinación de TFCRH.


Finalmente, se sumaron para cada unidad los valores obtenidos en cada matriz, para

que en base al valor resultante, se determinara la categoría de captación y recarga a

la que pertenece según la siguiente ponderación:

TF de baja

captación y

regulación

hidrológica

TF de moderada captación y

regulación

hidrológica

TF de alta

captación y

regulación

hidrológica

TF muy alta captación y

regulación

hidrológica

<= 10 11-14 15-18 19-23 Fuente: Pineda (2005).

Ubicación relativa potencial Valor

Recarga de un acuífero colgado (potencialmente en la parte alta de una

cuenca) 4

Área de descarga (variable) 3

Recarga de un acuífero confinado o zona saturada aprovechable. (variable) 2

Recarga de acuíferos a bajas altitudes, en partes muy bajas de la cuenca

(potencialmente acuíferos muy profundos con dificultad de aprovechamiento) 1

22

PARTE II

23

II.1 MARCO TEÓRICO

II.1.1 La Hidrología, sus ramas y ciencias afines

De acuerdo al U.S. Federal Council for Science and Technology, la Hidrología es la

ciencia que versa sobre el agua de la tierra, su existencia, incidencia, circulación y

distribución, sus propiedades químicas y físicas, así como su influencia en el medio

ambiente, incluyendo su relación con los seres vivos (Linsley 1998).

En este sentido el término de Ciclo Hidrológico es un punto útil, aunque académico,

desde el cual comienza el estudio de la Hidrología. El ciclo hidrológico se define

como un complejo sistema de circulación continua, a gran escala, que asegura el

bombeo, destilación y transporte del agua en todas sus formas (Linsley 1998 y

Martínez et al. 1998).

El ciclo hidrológico se visualiza iniciándose con la evaporación del agua de los

océanos. El vapor de agua resultante es transportado por masas móviles de aire.

Bajo condiciones adecuadas el vapor de agua se condensa para formar nubes, las

cuales, a su vez, pueden transformarse en precipitación. Esta precipitación se

dispersa en la tierra de diversas maneras la mayor parte de ésta es retenida

temporalmente en el suelo y regresa eventualmente a la atmósfera por evaporación o

transpiración de las plantas. Otra porción del agua que se precipita viaja sobre la

superficie del suelo hasta alcanzar drenajes naturales de las corrientes. La porción

restante penetra más profundamente en el suelo para conformarse en agua

subterránea. Bajo influencia de la gravedad, tanto la escorrentía superficial como el

agua subterránea se mueven cada vez hacia zonas más bajas y con el tiempo pueden

incorporarse nuevamente a los océanos.

El estudio de cada una de las diferentes fases del ciclo hidrológico ha derivado de la

Hidrología General, algunas ciencias específicas, tales como Hidrogeología o

Hidrología Subterránea, cuando se estudia el comportamiento del agua en el suelo o

subsuelo. Hidrología Superficial que se centra en los fenómenos acaecidos en la

superficie de las tierras emergidas (Lensley 1998 y Martínez et al. 1997).

La Hidrología Forestal trata de las relaciones entre el agua, el suelo, la morfología del

territorio y la vegetación, dentro de una unidad de estudio denominada cuenca o

vertiente, resaltando el papel de la cubierta vegetal y especialmente el bosque, como

reguladora de los procesos que se producen en dicha unidad. En este contexto la

hidrología forestal se ocupa del comportamiento del ciclo hidrológico bajo el ámbito

de los ecosistemas forestales, así como la dinámica dentro de estos ecosistemas

producto de su manipulación (Lensley 1998 y Martínez et al. 1997).

24

La Hidrología Forestal se engloba principalmente dentro de la hidrología superficial

y está muy relacionada con la Hidrología Subterránea y se complementa

directamente con otras ciencias como: la Meteorología y Climatología, sobre todo

en los aspectos que afectan el balance entre precipitación y evapotranspiración de

una región. También se vincula a la Edafología y Geología, en lo que respecta a los

procesos de infiltración, percolación, escorrentía superficial, etc., así como la

Botánica, Fisiología y Ecología Vegetal y otras ciencias afines, así como,

Silvicultura y Ordenamiento de Cuencas (Lensley, 1998 y Martínez et al. 1997).

Las fases principales del ciclo hidrológico son:

Evaporación del suelo, plantas y océanos.

Formación y desplazamientos de nubes y niebla.

Condensación del agua y precipitación en forma de lluvia, nieve, granizo, etc.

Escorrentía superficial, sobre el suelo.

Infiltración, en el perfil del suelo.

Percolación a estratos más profundos.

Flujo subterráneo y retorno a la superficie (manantiales y pozos).

Formación de corrientes superficiales, como ríos y arroyos.

Descarga en lagos, océanos y mares.

Evaporación....y repetición del ciclo.

II.1.2 Cuenca Hidrográfica

Se denomina Cuenca o Vertiente a una zona de la superficie terrestre en la cual el

agua procedente de la precipitación caída sobre ella, se dirige hacia un mismo punto

de salida (Martínez et al. 1997).

Es un territorio en el que las aguas escurren a través de una red de cauces, y

confluyen en un mismo punto (lago, corriente, acuífero), formando una unidad

autónoma o diferenciada de otras. Es un territorio conformado como una unidad ,

física, natural, básica de la regulación del agua, donde el agua de lluvia es captada y

desalojada o depositada en un almacenamiento natural por un sistema de drenaje

definido por la topografía, iniciando en el parte aguas; adicionalmente, admite

articular procesos de gestión que permiten alcanzar el desarrollo sustentable.

Es una zona delimitada topográficamente que desagua mediante un sistema fluvial,

es decir la superficie total de tierras que desaguan en un cierto punto de un curso de

agua o río. Constituye una unidad hidrológica descrita como una unidad físico-

biológica y también como unidad socio-política para la planificación y ordenación

de los recursos naturales (FAO 1992).

25

II.1.3 Recarga Hídrica

Lerner, la define como el proceso donde el flujo de agua desciende en el suelo, hasta

alcanzar el nivel freático, incrementando el agua almacenada. Es decir, es el

volumen de agua que entra en un embalse subterráneo durante un período de tiempo,

a causa de la infiltración de las precipitaciones o de un curso de agua. Es equivalente

a la infiltración eficaz. Esta puede ser directa (infiltración de lluvia) y lateral (aporte

de otras áreas o cuencas) (Custodio & Llamas 2001).

La recarga puede ser natural cuando se produce por infiltración de la precipitación

pluvial o de un curso de agua (ríos y lagos) o inducida debido a las actividades del

hombre, como riego y urbanización. También se divide según el tipo de estimación

en: recarga actual que es el volumen de agua que alcanza el nivel freático y recarga

potencial que es el volumen de agua que puede tomar diferentes destinos como

evapotranspiración, cambio de humedad en la zona insaturada del suelo, descarga a

cursos de agua y alcanzar reservorios de agua subterránea.

La capacidad de infiltración de los suelos desempeña un papel fundamental en los

procesos de regulación y escorrentía como respuesta a una precipitación dada en

una cuenca. Lluvias de iguales intensidades pueden producir caudales diferentes y

su papel es fundamental también en el estudio de la recarga de acuíferos. Existen

muchos factores que controlan la infiltración en un área determinada, por lo que su

estimación confiable es bastante difícil y es imposible obtener una relación única

entre todos los parámetros que la condicionan.

Los principales factores que afectan la infiltración en una cuenca pueden agruparse

en los siguientes grupos: Características físicas del suelo que incluye textura,

estructura y condición del suelo (compactación y contenido de humedad). Suelos

con texturas gruesas, poco grado de estructuración y compactación y con un bajo

contenido de humedad, tienen una mayor capacidad de infiltración que los suelos

con características diferentes. Los otros grupos a considerar son: La vegetación,

características de la lluvia, pendiente del terreno, estratificación, la temperatura del

agua y suelo y el estado físico-químico del mismo (Custodio & Llamas 2001).

Las recargas de agua en la zona de saturación (acuífero) provenientes de otras

fuentes superficiales comprenden tres pasos: Infiltración del agua desde la superficie

a la zona de suelo no saturado, el movimiento descendente de agua a través de los

materiales comprendidos en la zona de aireación y la emigración de parte del agua al

manto freático, aumentando así las reservas subterráneas (INAB 2004).

La infiltración se produce debido a la acción combinada de las fuerzas de gravedad

y atracción molecular. La atracción molecular se expresa como un gradiente de

potencial en aquellos lugares donde la humedad del suelo no está en equilibrio

(INAB 2004).

26

Una vez que la zona de saturación ha recibido agua a toda su capacidad, el agua

adicional desciende por gravedad, ya sea directamente hasta el manto freático o a la

zona intermedia. En virtud de que la zona intermedia no es afectada por el proceso

de evaporación o absorción de las raíces de las plantas, la mayor parte del agua

tiende a moverse hacia abajo en respuesta a la fuerza de gravedad (INAB 2004).

No toda el agua que precipita infiltra hasta los estratos inferiores. Es decir, parte del

agua se puede perder por escorrentía superficial, puede ser devuelta a la superficie

por fuerzas capilares y evaporada hacia la atmósfera, puede quedar retenida en las

hojas de la vegetación y en el suelo por fuerzas de adhesión y también puede ser

absorbida por las raíces de las plantas existentes que luego la devuelven a la

atmósfera a través del proceso de la transpiración (Noriega 2005).

II.1.4 Acuíferos

Según Custodio y Llamas, es la capa o formación geológica donde el agua circula y

se almacena y que puede ser utilizada por el hombre en cantidades económicamente

significativas (Custodio & Llamas 2001). Lesser (1994), agrega que esta agua, en la

mayoría de casos sólo puede ser aprovechada a través de pozos. De acuerdo a

Herrera (1995), los diferentes acuíferos conocidos según el tipo de flujo, la presión

del agua, la extensión y continuidad de saturación, son:

Por el tipo de flujo: acuíferos en medios porosos (flujo en medios porosos) y

acuíferos en medios fracturados o consolidados (flujo fisural).

En base a la presión del agua y relaciones de conductividad hidráulica del

acuífero (capa sobreyaciente): acuífero libre o freático (no tienen capa

confinante sobreyaciente), acuífero semilibre (se presentan capas o lentes

confinantes en algunas partes), acuífero semiconfinado (tiene un acuitardo

como capa sobreyacente) y acuífero confinado (tiene dos capas confinantes,

superior e inferior).

Según la extensión y continuidad de saturación se mencionan: acuífero

colgado y acuífero regional o principal.

II.1.5 Zona de Recarga Natural

Son las áreas ubicadas en topografías elevadas y en suelos permeables, que facilitan

la infiltración y descenso del agua hacia los reservorios de agua subterránea

(acuíferos). Esta infiltración puede producirse no sólo por las aguas de lluvia, sino

también por las aguas que circulan a través de los arroyos o corrientes (Lesser

1994).

27

II.1.6 Descarga Natural

Según Custodio & Llamas (2001) es el volumen de agua que en un determinado

tiempo sale de la zona de almacenamiento a través de los manantiales cuando la

zona saturada queda cerca de la superficie terrestre. La descarga natural de los

acuíferos, además de realizarse por los manantiales, se efectúa por las corrientes del

río (efluente) (Lesser 1994).

II.1.7 Manantiales

El manantial es una fuente natural de agua, que surge a la superficie del terreno, en

donde el nivel de saturación del agua corta la superficie topográfica. Los

manantiales son los desagües o aliviaderos por los cuales sale la infiltración o

recarga que reciben las zonas de almacenamiento de agua y representan al no

utilizar bombeo, ahorro de energía y recursos económicos (Custodio & Llamas

2001).

II.1.8 Procesos Hidrológicos Generales

Los procesos hidrológicos dependen de las interacciones que se puedan suscitar

entre el tipo y condición del suelo, la formación geológica existente, el tipo de

vegetación presente, la topografía, el escurrimiento y el régimen de lluvias, etc. Bajo

este contexto, se pueden presentar interacciones que favorezcan o perjudiquen en

gran medida la recarga de un acuífero determinado (Noruega 2005). Los factores y

procesos más importantes que intervienen en los procesos hidrológicos y en la

recarga hídrica se describen a continuación:

II.1.8.1 Factores que intervienen en la cantidad de agua que puede recargar

un acuífero

a. Precipitación:

Como precipitación se conocen todas las formas de humedad que

caen a la tierra, provenientes de las nubes como agua, nieve y hielo.

La precipitación constituye la entrada primordial del sistema

hidrológico y es el factor principal que controla la hidrología en una

región (Noriega 2005). Según los fenómenos meteorológicos que las

originan existen tres tipos de precipitaciones: convectiva, frontal o

ciclónica y orográfica o lluvia de relieve (Ramírez 2007).

Durante un evento de lluvia, dos aspectos condicionan la

infiltración: la duración y la intensidad. INAB (2005:8) sostiene que

una lluvia moderada de larga duración favorece la infiltración, ya

que las lluvias intensas saturan muy rápidamente el suelo,

perdiéndose en escorrentía superficial. Estas lluvias también

compactan el suelo reduciendo su habilidad para absorber el agua.

28

En estudios de balance hídrico es necesario conocer la precipitación

media sobre una cuenca ya que la cantidad de lluvia que cae en un

sitio dado, difiere de la que cae en los alrededores y para ello se

puede utilizar uno de los siguientes métodos: Promedio Aritmético,

Polígonos de Thiessen, e Isoyetas (García 2004). También es

necesario conocer la precipitación efectiva la cual es la porción de

la precipitación que puede infiltrarse en el suelo y está disponible

para las raíces de las plantas, o bien, infiltrar profundamente y llegar

a un acuífero. La precipitación efectiva está afectada principalmente

por cuatro factores: i) intensidad de la precipitación, ii) velocidad de

infiltración en el suelo, iii) cobertura vegetal y iv) la topografía

(Linsley 1988).

b. Evaporación:

La evapotranspiración también llamada “uso consuntivo” del

cultivo, es la suma de los fenómenos de la evaporación del suelo y la

transpiración de las plantas. En muchos lugares del mundo el 70%

de la precipitación que llega a la tierra, en otros el 90%, es devuelta

a la atmósfera por evapotranspiración. Desde el punto de vista

hidrológico la evapotranspiración entra dentro del balance hídrico en

el considerado de pérdidas (INAB 2004).

Para los estudios de recarga hídrica se debe analizar la evaporación,

que es el resultado del proceso físico por el cual el agua cambia de

estado líquido a gaseoso, retornando directamente a la atmósfera en

forma de vapor. La transpiración que es el resultado del proceso

físico-biológico por el cual el agua cambia de estado líquido a

gaseoso y pasa a la atmósfera, a través del metabolismo de las

plantas.

La evapotranspiración potencial que es la pérdida de agua que

ocurriría si en ningún momento existiera una deficiencia de agua en

el suelo para el uso de la vegetación. La evapotranspiración real la se

asume es igual a la evapotranspiración potencial, conjuntamente con

los siguientes factores del suelo: humedad inicial y humedad final,

capacidad de campo y punto de marchitez permanente (INAB 2004).

c. Suelos:

El suelo influye en la recarga hídrica mediante las características de

textura, densidad aparente, el contenido de humedad del suelo y la

capacidad de infiltración. La textura del suelo se refiere a la

proporción relativa en que se presentan los distintos materiales

sólidos que lo componen (arena, limo y arcilla).

29

Esta proporción se expresa en porcentaje del peso de materiales

comprendidos en un intervalo de tamaños, respecto al peso de la

muestra seca (INAB 2005). Las partículas de arena presentan una

superficie específica o interna del bloque pequeña, y debido a esto

retienen mucho menos humedad ya que tienen poca área en donde el

agua pueda adherirse. La arena sirve como armazón del suelo

aumentando el tamaño de los poros, lo que contribuye a un drenaje

rápido del agua. La arcilla tiene miles de veces más superficie

específica o interna que el limo o la arena, lo que le da la

característica de poder retener una gran cantidad de agua adherida en

su superficie, actuando en el suelo como un almacén de reservas de

agua contra las fuerzas de gravedad (Sandoval 2007).

La Densidad aparente (Da) es el peso de suelo seco por unidad de

volumen de suelo incluyendo los poros y se expresa en gramos por

cm3. La densidad aparente es de vital importancia en el análisis de

balance hídrico para el estudio de un área. Existen varios métodos

que permiten determinar esta característica siendo unos de ellos el

método del agujero, el de barreno o cilindro de volumen conocido y

el método de laboratorio usando probeta (Sandoval 2007).

El grado de saturación del suelo (contenido de humedad) es el

componente líquido en el suelo, generalmente el agua, que al

atravesar la superficie del terreno se distribuye por él, quedando

sometida a diferentes fuerzas de cuya intensidad depende el menor o

mayor grado de fijación al material sólido (INAB 2004). La

capacidad de los suelos para retener agua es una característica muy

importante en el balance hídrico. Mientras menor sea la capacidad

de los suelos para retener el agua infiltrada, mayores serán las

posibilidades de que esta agua pase a formar parte de la humedad de

estratos inferiores, hasta alcanzar la zona saturada (acuíferos)

(Noriega 2005). De esta manera para el cálculo del balance hídrico

de suelos, es importante determinar las constantes de humedad de un

suelo las cuales son: la capacidad de campo, el punto de marchitez

permanente y la humedad aprovechable.

La Capacidad de infiltración se define como el proceso por el cual

el agua penetra por la superficie del suelo en un determinado tiempo,

atraviesa la superficie del terreno y ocupa total o parcialmente los

poros del suelo o las formaciones geológicas subyacentes, llegando

hasta sus capas inferiores saturadas. Es decir, alcanzando el nivel

freático e incrementando el volumen acumulado anteriormente

(INAB 2005).

30

La capacidad de infiltración de un suelo puede ser influenciada por

la condición y las características del suelo, además está la

vegetación, las características de la lluvia, la topografía del terreno,

la estratificación, la temperatura del agua y el suelo y el estado

físico-químico del mismo (INAB 2005). Existen diferentes métodos

para definir la tasa de infiltración básica de un suelo haciendo

medidas directas en el campo por medio de infiltrómetros, entre

ellos los más utilizados son los permeátrometros (Guelph), método

de Porchet y el método de doble cilindro (INAB 2004).

d. Topografía:

La inclinación del terreno tiene que ver en la capacidad de recarga

de un acuífero, principalmente porque determina el tiempo de

contacto del agua con la superficie del suelo. En condiciones de

poca pendiente el agua tiene más oportunidad de infiltrar, ya que se

disminuye la escorrentía y se aumenta el tiempo de contacto. Por el

contrario, en condiciones de elevada pendiente el agua adquiere

velocidad, provocando mucha escorrentía y disminuyendo

significativamente el tiempo de contacto con la superficie del terreno

y con ello la oportunidad de infiltrar (Noriega 2005).

e. Estratigrafía geológica:

Salvador García (2004) menciona que con fines hidrogeológicos

se definen tres estratos o capas: permeable, semipermeable e

impermeable. Una capa es permeable cuando sus propiedades de

transmitir agua son favorables en comparación con los estratos

superiores o inferiores. En la capa semipermeable las propiedades

transmisoras de agua son relativamente desfavorables. En la capa

impermeable las propiedades transmisoras de agua son tan

desfavorables que sólo fluyen a través de ella, vertical u

horizontalmente cantidades de agua despreciables.

Los materiales geológicos como aluviones, materiales volcánicos

fracturados y calizas fracturadas (los cuales favorecen la

infiltración y percolación), se encuentran en el país en los valles de

Quetzaltenango, Chimaltenango, Sacatepéquez, y el valle de la

ciudad de Guatemala. Por el contrario, los materiales volcánicos sin

fracturar, piroplásticos que forman estratos soldados, calizas sin

fracturas y materiales metamórficos (con poca capacidad de facilitar

la infiltración y percolación), se encuentran principalmente en la

zona oriental y nororiental del país (INAB 2004).

31

Es de gran importancia realizar un estudio de la geología y

estratigrafía de la zona, es decir, conocer la disposición de los

diferentes materiales geológicos, ya que estos pueden afectar

grandemente la cantidad de recarga hídrica. Por ejemplo, puede

existir una cuenca cuyas características climáticas, de suelo y de

cobertura forestal favorezcan la infiltración de agua en el suelo,

pero si existe una capa de material impermeable no permitirá el

paso del agua a mayor profundidad, y se generará un flujo

subsuperficial que alimentará un río o cauce cercano y no recargará

un acuífero (INAB 2004).

f. Cobertura vegetal:

La cobertura de la vegetación interviene en la recarga de un

acuífero, principalmente en dos aspectos: la profundidad radicular y

la intercepción del agua en el dosel.

La profundidad radicular de la zona radicular determina en gran

parte la lámina de agua aprovechable por los cultivos. Depende del

tipo de cultivo y de las condiciones de suelo y clima. Para la

mayoría de plantas las raíces que absorben agua se encuentran

dentro de los primeros 30 cm de suelo y pueden alcanzar más de un

metro en bosques y cultivos permanentes de frutales (Noriega 2005

e INAB 2004).

La intercepción se refiere a la cantidad de lluvia que es interceptada

por la cobertura vegetal. Aún cuando el efecto de la cobertura no

tiene mayor importancia en las avenidas más grandes, la

intercepción debida a algunos tipos de vegetación puede presentar

una porción considerable de la lluvia anual (Ramírez 2007 y García

2004). La capacidad de intercepción se reduce a mayor velocidad del

viento, pero la tasa de evaporación aumenta. Se ha encontrado que

un bosque de árboles maderables de gran tamaño intercepta hasta un

20% de lluvia, en cultivos anuales, la intercepción para una lluvia de

25 mm, va desde 3.2% en maíz, 11.2% en tabaco, 16% en cereales,

hasta 33% en alfalfa; en promedio se calcula 12% de intercepción

debido a cultivos agrícolas (Linsley 1988).

El agua retenida en los estratos de vegetación y broza puede

evaporarse antes de llegar al suelo, o llegar hasta el suelo a través

del goteo o escurrimiento (movimiento de agua por debajo y a través

de las ramas y troncos). Si esto último ocurre la lluvia llega hasta el

suelo durante un período más largo, ocasionando mejores

posibilidades para que el agua se infiltre y no forme parte de la

escorrentía superficial (García 2004).

32

Algunos datos recopilados indican el % de la precipitación total que

es interceptada por bosques; Prittchet (1986) citado por Martínez

(2000) establece que la intercepción para masas forestales es del

23%; Turcios (1995) determinó una intercepción del 34.4% en un

robledal de altura en Costa Rica; Ávalos (2005) estimó en Granados,

Baja Verapaz un porcentaje de intercepción por la cobertura forestal

de 20.5% y en el 2007 en las subcuencas Pueblo Viejo (Polochic) y

Pasabién (Motagua) una intercepción del 20% para la cobertura

forestal en ambas áreas.

g. Escurrimiento:

El camino que sigue una gota de agua desde el momento en el cual

alcanza la tierra hasta cuando llega al cauce de una corriente

es incierto (INAB 2004). Se pueden dar tres situaciones principales:

escorrentía superficial, subsuperficial y subterránea.

La escorrentía superficial comprende el exceso de la precipitación

que ocurre después de una lluvia intensa, que no se infiltra ni se

evapora y se mueve libremente por la superficie de la tierra, antes

que el agua llegue a los ríos y red de drenaje (INAB 2004).

La escorrentía subsuperficial es una porción del agua que se infiltra

a través de la superficie de la tierra y que puede moverse

lateralmente en las capas superiores del suelo hasta llegar al cauce

de la corriente (García 2004).

La escorrentía subterránea se forma por infiltración del agua en el

terreno que luego percola formando los acuíferos y circula por

conductos constituyendo ríos subterráneos. Parte de esta circulación

aflora en fuentes y manantiales, los que también dan lugar a la

formación de arroyos y ríos, lo que viene a constituir el caudal base

de los ríos. Es un término usado para describir el proceso de

percolación (García 2004).

II.1.8.1 La dinámica de entrada del agua al Sistema Forestal

En términos cuantitativos, las interrelaciones del bosque con los flujos de

agua se inician en el momento mismo en que la lluvia alcanza las copas de

los árboles. Esta entrada de agua puede expresarse como precipitación

directa resultante de los diferentes eventos lluviosos o como la

precipitación oculta (precipitación horizontal), que resulta del efecto de la

captación de neblina, fenómeno común en las regiones de alta montaña

tropical (León & Suárez 1998).

33

a. Los procesos del agua en el suelo:

Tan pronto el agua traspasa la cobertura vegetal y llega a la

superficie del suelo, puede ser retenida temporal y parcialmente en

el horizonte superficial orgánico, compuesto por la capa de

hojarasca y de otros detritos en diferentes estados de composición

(litter). En función del tiempo de permanencia en este

comportamiento, el agua puede sufrir un nuevo proceso de

evaporación o incorporarse, de la misma manera a los procesos

activos de descomposición del litter y a la consecuente formación

de humus. De la misma naturaleza de esta fracción orgánica y de su

relativa acumulación, dependen también de los procesos de

arranque, arrastre y depositación posterior de partículas de suelo

dentro de los fenómenos erosivos (León & Suárez 1998).

Los pasos subsecuentes del movimiento del agua están directamente

relacionados con la infiltración o velocidad con la cual el agua

ingresa en el horizonte superficial del suelo y con la escorrentía,

proceso relacionado con la fracción de lluvia que escurre por la

superficie y que alcanza una corriente de agua, sin descontar la

influencia necesaria de los factores climáticos y geomorfológicos,

estos dos procesos depende básicamente de las características

internas del suelo, tanto en nivel de sus propiedades físicas,

biológicas y mineralógicas, como de su morfología general, esto es,

de la disposición y propiedades del juego de horizontes.

b. Influencia de la vegetación en la dinámica hídrica del suelo:

Los bosques pueden afectar, no obstante, tanto el patrón de

redistribución del agua a través de los compartimientos en el suelo,

como la cantidad de agua que deja el sistema en forma de corriente

fluvial. Hewlett (1982) establece un balance hídrico anual en

cuencas hidrográficas con cobertura de bosque natural en

condiciones de clima templado, en donde la evapotranspiración

representa cerca del 2/3 del balance, es decir cerca del 70% de la

precipitación anual retorna a la atmósfera por transpiración,

intercepción y evaporación directa de agua. El papel hidrológico

desempeñado por la protección forestal, se evidencia en los altos

porcentajes de infiltración (91%). Descontando la cantidad de esta

agua infiltrada que es absorbida por las raíces (60%), la mayor parte

de la fracción restante percola hasta el nivel freático (23%) que a su

vez alimenta el escurrimiento base.

34

II.1.8 El Bosque y El Agua

El microclima que crea el bosque en relación al suelo es menos luminoso, con

reducción de la luminosidad hasta un 90 %; menos caluroso, con disminución de

unos 4 C en la temperatura media anual; menos ventoso, con la reducción de la

velocidad del viento hasta a la cuarta parte; y más húmedo, con un aumento en el

orden del 10 %. Este microclima hace que algunos factores ecológicos no actúen

como limitantes y en consecuencia se propicie la infiltración de agua en el suelo

(Ávalos y Rosito 2007).

Para conocer el impacto del bosque en la captación y regulación hidrológica es

recomendable analizarlo por medio del balance hidrológico a nivel de cuenca. El

balance hidrológico de una cuenca en un tiempo determinado está dado por el

principio de conservación de masa o ecuación de continuidad:

Entrada – salida = ds/dt (velocidad de almacenamiento)

En un período largo el tiempo ds tiende a cero, por lo tanto, Entradas = Salidas, es

decir:

P (precipitación) = I (infiltración) + E (escorrentía) + ET (evapotranspiración)

En cuanto a la precipitación el ecosistema boscoso puede llegar a influir en el origen

de la misma, causa intercepción (y posterior evaporación) de la lluvia antes de llegar

al suelo. Al bosque se le atribuyen funciones de importante captación en algunos

ecosistemas de las denominadas precipitaciones ocultas, de rocío, escarcha y

precipitaciones horizontales. Asimismo, se ha evidenciado que el bosque influye en

la infiltración del agua en el suelo aumentándola. El bosque otorga al suelo una

mayor permeabilidad, especialmente por modificar las propiedades físicas de la

parte superficial. El papel fundamental que desempeñan los bosques sobre la

escorrentía es la de modificar su forma en el agua superficial y disminuir la cantidad

de agua que accede a los cauces, disminuyendo drásticamente las aportaciones

superficiales y aumentando las subterráneas. Este es el aporte más importante de un

bosque a la “producción hídrica” de una cuenca dada y sobre todo es más evidente e

importante en aquellas áreas de aptitud preferente forestal, es decir, que presenten

altas pendientes, poca profundidad, o en general, alta susceptibilidad a la erosión

química o física (Ávalos y Rosito 2007).

De acuerdo a muchas referencias la evapotranspiración constituye una de las

principales salidas de agua del sistema. En nuestro medio se estima que alcanza del

40 al 60 % de las precipitaciones totales anuales. En este sentido el bosque se

convierte en el mayor consumidor de agua en el ecosistema (Ávalos y Rosito 2007).

35

Finalmente, es destacable la importancia del bosque sobre la calidad del agua que

genera, la cual, está definida por sus características químicas, físicas y biológicas.

Con la presencia de un ecosistema forestal natural, se puede prever la virtual

inexistencia de sedimentos y materiales biológicos dañinos al hombre o al

ecosistema. Asimismo, el bosque contribuye al mantener un equilibrio químico,

bajas temperaturas y altos contenidos de oxígeno. En este sentido se puede concluir

que es muy importante el papel del bosque para proporcionar alta calidad de los

recursos hídricos a nivel de cuenca (Custodio & Llamas 2001).

Figura 1. Hidrología forestal.

Fuente: Bruijnzeel (1990).

II.1.9 Papel del Bosque Nuboso de la Zona Núcleo de la Reserva de Biosfera Sierra de

las Minas respecto al Uso del Suelo y a la Captación Hídrica.

Recientemente, datos emanados de estudios científicos Brown (1996), Holder

(2003) y Briujnzeel (2000), realizados en el bosque nuboso de la Sierra de las

minas, han despertado interés científico y podría tener repercusiones de tipo práctico

para las comunidades y gestión del bosque nuboso de la Sierra de las Minas, es decir

del que se encuentra en la parte alta de las subcuencas bajo estudio. Estos datos

resaltan la capacidad del bosque nuboso de algunos sitios de la Sierra de las minas

ya que es el único caso citado a nivel mundial en el que el bosque nuboso capta más

agua de la neblina que la precipitación bruta. En estación seca, el bosque nuboso

montano tropical (TMCF) excede en 147 mm (181%) la precipitación pluvial

(Brown et al. 1996 y Bruijnzeel 2000).

36

II.1.10 Aforo

El caudal o gasto es el volumen de agua que pasa por una sección específica del

cauce de un río en un tiempo determinado; y al conjunto de operaciones que

conduce a la valoración del gasto, se le denomina aforo (Herrera 1995).

II.1.10.1 Aforo de Corrientes

Conjunto de operaciones realizadas en un río, para determinar el caudal

circulante en un momento determinado, anotando al mismo tiempo la

altura en escala limnimétrica (INAB & FAUSAC 2003). El caudal de una

corriente no es constante durante todo el tiempo, es muy importante

conocer sus fluctuaciones, mediante una serie de aforos, los que

debidamente valorizados y compilados, nos conducen a encontrar las

leyes en que se rige la corriente, esto es el régimen mensual, anual y

cíclico de una corriente; con lo que se puede relacionar el caudal con el

tiempo para obtener el hidrograma o higrógrafo característico de un río

(Herrera 1995).

II.1.10.2 Aforos Diferenciales

Cuando se realizan aforos en algunos tramos del río (corriente principal),

para que a partir de los caudales se determine si se aporta agua al acuífero

o este último se proporciona, es decir definir si el río es influente o

efluente. De esta manera se podrán conocer la descarga del acuífero o

existencia de recarga hídrica por este factor (INAB & FAUSAC 2003).

Este tipo de aforo nos sirve para determinar los sectores en los cuales la

precipitación pluvial constituye una recarga potencial al acuífero

(precipitación efectiva), después de los efectos del suelo, vegetación,

topografía, etc. Parte de ella es posible que emerja como manantiales

(corrientes secundarias) o directamente alimente a la corriente superficial

principal de la cuenca (río efluente), por lo tanto haciendo medidas de

caudal en intervalos relativamente pequeños sobre la longitud del cauce,

se pueden detectar los sectores en los que el río se comporta como

efluente o bien a través de infiltración de agua dentro de su cauce pasa a

constituir también una recarga al acuífero (río influente) (INAB &

FAUSAC 2003).

Actualmente nos sirve para tener una idea cuantitativa de que fracción de

la precipitación efectiva contribuye al caudal de la corriente principal

siendo esta siempre menor que la cantidad de recarga potencial (INAB &

FAUSAC 2003).

37

Uniendo el conocimiento de la recarga potencial en cada una de las

unidades de mapeo definidas y los caudales aforados, es posible realizar

la importancia de los aportes de las partes altas de una cuenca

principalmente. Para la localización y aforo de manantiales se deben

ubicar en coordenadas geográficas o coordenadas UTM y su altitud en

msnm, utilizando un sistema de posicionamiento global, GPS (INAB &

FAUSAC 2003).

a. Secciones de Control de Aforo

Se refiere al punto donde se efectúa la medición del caudal, en una

sección transversal del río, esta sección debe de cumplir con ciertas

características importantes como:

Accesibilidad, cercano a un centro poblado,

preferentemente aguas arriba del punto seleccionado.

Ubicación del tramo de aforo, el cual debe ser estable para

que no suceda sedimentación o erosión del mismo.

Conformación o permeabilidad, que se refiere a que no

existan fugas de agua subsuperficial o subterránea cercana a

la sección.

Rango de velocidad del agua del río entre 0.1 a 2.5 m/s

(Herrera 1995).

Existen varios tipos de secciones de aforo; el aforo en secciones de

forma natural es el que se caracteriza por que su área es variable,

teniendo el problema que en ella se produce mucha sedimentación o

erosión, lo que impide la toma de caudales exactos principalmente

en época lluviosa (Herrera 1995).

II.1.11 Descripción de las variables: físicas, químicas y microbiológicas

a. Temperatura

Tiene influencia en la mayoría de procesos químicos y biológicos

del agua. Afecta la cantidad de Oxígeno Disuelto en el agua, la

velocidad de fotosíntesis de algas y plantas acuáticas más grandes,

la actividad metabólica de organismos acuáticos y la sensibilidad de

los organismos a los desechos tóxicos, parásitos y enfermedades

(EPA 2,004). Una elevación de la temperatura conduce a reducir la

sensibilidad del oxígeno, lo cual afecta la actividad biológica en el

agua, así como la capacidad autodepurativa del río (Kiersch 2,000).

38

b. Conductividad Eléctrica

Capacidad para transferir una corriente eléctrica, se incrementa

principalmente con el contenido de iones (sólidos disueltos) y la

temperatura (Guerra 2,004). Los cambios significativos en

conductividad son indicadores de que una descarga u otra fuente de

contaminación han entrado al río (HACH 2,000). El agua es

afectada por la presencia de sólidos inorgánicos disueltos como los

aniones de cloruro, nitrato, sulfato y fosfato (carga negativa) o

cationes de sodio, magnesio, calcio, hierro y aluminio (carga

positiva). La conductividad es afectada primordialmente por la

geología. Sistemas de drenaje defectuosos aumenta la conductividad

por la presencia de cloruro, fosfato o nitrato (Guerra 2,003).

c. Sólidos Disueltos Totales (TDS)

La contaminación física de los sedimentos es la turbidez (limitada

penetración de la luz solar) y la sedimentación que afecta a los

embalses, destruye el coral, reducción de desove. Contaminación

química debida a los sedimentos incluye la absorción de metales y

fósforo, así como las sustancias químicas orgánicas hidrofóbicas

(FAO 1,996). La concentración puede llegar a efectos laxantes y mal

sabor.

d. Potencial de Hidrogeno

Puede variar debido a la fotosíntesis, concentraciones de

bicarbonato, carbonato e hidróxidos, así como la actividad

microbiana. El pH para la vida acuática según EPA (Environment

Protection Agency USA) es de 6.5 a 8.5 (EPA 2,000). Fuera de 6 – 9

puede ser dañino para la vida acuática. Las variaciones de pH

pueden causar perturbaciones celulares y destrucción eventual de la

flora y fauna acuática.

e. Fosfato

(Nutriente) Es introducido a los cuerpos de agua como descargas

fecales, detergentes con aditivos fosfatos y fertilizantes agrícolas.

Según EPA (2000), los fosfatos totales no deberán exceder dentro de

lago o embalses 0.025 mg/l y de 0.05 mg/l en afluentes a lagos y

embalses.

39

f. Nitrito

(Nutriente) La aparición depende de la vía oxidativa medida por

bacterias del género Nitrosomas, que convierten el amonio en

Nitritos consumiendo el Oxígeno Disuelto en el Agua. Su

evaluación es importante para determinar el estado de

autodepuración de un cuerpo de agua y a periodicidad de las

descargas de este.

g. Nitrato

(Nutriente) Provienen del último estado de putrefacción de la

materia orgánica a través de las bacterias de los géneros Nitrosomas

y Nitrobacter. También es incorporado al agua por la

descomposición natural de la materia nitrogenada de las aguas de

desecho, como de fertilizantes agrícolas.

h. Amoníaco

(Nutriente) Resultado de los desechos metabólicos tanto de algas

como los organismos en el medio en forma de excretas, así como el

resultado de la descomposición de la materia orgánica. Es indicador

de contaminación reciente de un cuerpo de agua o la cercanía de una

fuente de contaminación. El amonio es muy tóxico en forma de

amoníaco, equilibrio que desplaza al incrementarse el pH.

i. Sulfato

Presencia de Azufre proveniente de la oxidación de la Pirita

(Mineral Brillante (Sulfuro de Hierro)) y del uso del ácido sulfúrico,

en los vertidos de ciertas industrias (EPA 2,000).

j. Dureza del Agua

Concentración de compuestos minerales, en particular sales de

magnesio y calcio, y el grado de dureza es directamente

proporcional a la concentración de sales metálicas. La dureza del

agua tiene una distinción compartida entre dureza temporal ( o de

carbonatos) y dureza permanente (o de no-carbonatos) (Wikipedia

2008).

k. Microbiología

Estos microorganismos solo están presentes en las excretas de los

seres vivos de sangre caliente (humanos, animales domésticos y

silvestres).

40

II.2 MARCO REFERENCIAL

II.2.1 Ubicación geográfica

El área de estudio se ubica geográficamente en el Nor Oriente de Guatemala, en la

vertiente del Caribe. La subcuenca río Hato se encuentra ubicada en el municipio de

San Agustín Acasaguastlán, El Progreso y pertenece a la cuenca río Motagua. La

Subcuenca río Pancajoc pertenece al municipio de Purulhá, Baja Verapaz y drena a

la cuenca río Polochic. La subcuenca río Zarco se ubica dentro de los municipios de

Panzós, Alta Verapaz y el Estor, Izabal y todas sus aguas llegan a la cuenca río

Polochic. Las coordenadas geográficas y descripciones físicas más detallas de las

subucuencas se muestran en el inciso I.4.1. A continuación se describen las

diferentes variables temáticas que nos definen la recarga hídrica de cada subcuenca.

II.2.2 Geología

De acuerdo a la información cartográfica existente sobre la geología del país, la cual

fue digitalizada por el Laboratorio de Sistemas de Información Geográfica del

Ministerio de Agricultura, Ganadería y Alimentación -MAGA-, el detalle de la

misma es a un nivel general, es decir escala 1:500,000.

II.2.2.1 Aluviones y Coluviones del Cuaternario (Qa).

Rocas sedimentarias que por acción del agua y la gravedad se acumularon

principalmente en las partes bajas de las cuencas o en las planicies de las

mismas. Esta unidad geológica se presenta en las subcuencas Hato y

Zarco.

II.2.2.2 Rocas Sedimentarias del Pérmico (Pc).

Carbonatos de la formación Chochal, esta unidad geológica solo está

presente en la Subcuenca Pancajoc.

II.2.2.3. Rocas Sedimentarias del Carbonífero Pérmico (CPsr).

Conformada por el grupo Santa Rosa la cual incluyes rocas como: lutitas,

areniscas, conglomerados y filitas; además presentes las formaciones:

Santa Rosa, Sacapulas, Tactic y Macal. Unidad geológica presente en las

subcuencas: Pancajoc y Zarco.

II.2.2.4. Rocas Ígneas y Metamórficas del Terciario (I).

Rocas plutónicas sin dividir, que incluye granitos y dioritas, de edad pre-

Permico, Cretácico y Terciario, unidad geológica presente solamente en la

Subcuenca Pancajoc.

41

II.2.2.5. Rocas Ígneas y Metamórficas del Terciario (Pi).

Rocas ultrabásicas de edad desconocida, donde predominan las

serpentinitas, en parte su edad es del pre-Mestrichtiano, la unidad

geológica solo está presente en la Subcuenca Hato.

II.2.2.6. Rocas Ígneas y Metamórficas del Paleozoico (Pzm).

Rocas metamórficas sin dividir, unidad compuesta por filitas, esquistos,

cloríticos y granitíferos, esquistos y gneisses de cuarzo – mica –

feldespato, mármol y migmatitas, esta unidad geológica está presente en

las tres subcuencas.

Cuadro 10. Geología de la Subcuenca Río Hato, San Agustín Acasaguastlán, El

Progreso.

No. Unidad Geológica Símbolo Extensión Ha %

1 Roca Ígneas y Metamórficas del

Terciario Pi 1,560 07.93

2 Rocas Ígneas y Metamórficas del

Paleozoico Pzm 17,644 89.73

3 Aluviones y Coluviones del

Cuaternario Qa 461 02.34

TOTAL 19,664 100.00


Cuadro 11. Geología de la Subcuenca Río Pancajoc, Purulhá, Baja Verapaz.


1 Rocas Sedimentaria del Pérmico Pc 42 01.09


Paleozoico Pzm 176 04.59

3 Rocas Sedimentaria del Carbonífero

Pérmico CPsr 2,339 61.00


Terciario I 1,278 33.32

TOTAL 3,835 100.00


Cuadro 12. Geología de la Subcuenca Río Zarco, Panzós, Alta Verapaz.



Paleozoico Pzm 12,454 58.79

2 Rocas Sedimentaria del

Carbonífero Pérmico CPsr 3,582 16.91

3 Aluviones y Coluviones del

Cuaternario Qa 5,149 24.30

TOTAL 21,186 100.00


42

En la subcuenca el Hato las rocas ígneas y metamórficas del Paleozoico

cubren la mayor superficie, encontrándose presentes las unidades

geológicas Pi y Qa en menor proporción principalmente en las partes bajas.

En la subucuenca Pancajoc las rocas sedimentarias del carbonífero se

localizan en la parte baja y media de la cuenca, mientras que las rocas

ígenas y metamórficas del terciario y paleozoico en las partes más altas. En

la subucenca Zarco los aluviones y coluviones del cuarternario cubren

principalmente la parte baja, las rocas sedimentarias del carbonífero

pérmico la parte media, y al igual que en las otras dos subcuencas, las rocas

ígneas y metamóficas del paleozoico las zonas más altas.

II.2.3 Taxonomía de Suelos

La información edáfica más común utilizada en el país era la Serie de Suelos de

Simmons (publicada en el año 1,950). Estos datos tenían importante información de

las características de los suelos de Guatemala, más sin embargo, esa información no

podía ser comprendida a nivel mundial. Por tal razón en el año 2000, a través del

Ministerio de Agricultura, Ganadería y Alimentación y el Programa de Emergencia

por Desastres Naturales (MAGA – BID) se realizó la primera aproximación del

Mapa de Clasificación Taxonómica de Suelos de la República de Guatemala, a

escala 1:250,000. Es importante mencionar que en esta descripción de suelos se dan

recomendaciones sobre su uso, principalmente la agricultura. A continuación se

describen los órdenes y subórdenes de suelos presentes en las subcuencas del

proyecto.

II.2.3.1 Orden Alfisol (alf)

Suelos con un horizonte interno que tiene altos contenidos de arcilla con

relación a los horizontes superficiales, además presentan alta saturación de

bases (mayor de 35%). Los alfisoles son suelos maduros con un grado de

desarrollo avanzado, pero que todavía tienen un alto contenido de bases en

los horizontes interiores. Generalmente son suelos con buen potencial de

fertilidad.

II.2.3.1.1 Suborden Udalfs (Ld).

Alfisoles que son húmedos en su interior por 270 días o más la

mayoría de los años, por consiguiente, tienen un adecuado

contenido de humedad la mayor parte del año. Estos alfisoles

son muy productivos para la agricultura cuando se encuentran

en superficies de relieve suave. Los Udalfs que están en

relieves ondulados o pendientes mayores, ofrecen muy buen

potencial para la producción forestal y para la conservación de

recursos naturales.

43

II.2.3.1.2 Suborden Ustalfs (Ls).

Alfisoles que están secos entre 90 y 180 días del año en su

interior, presentan déficit de humedad. Al igual que los Udalfs,

ofrecen buenas condiciones para la producción agropecuaria,

pero en caso de actividades agrícolas, se requiere de la

suplementación de agua, para tener cultivos con más de una

cosecha por año.

II.2.3.2 Orden Entisol (ent).

Suelos con poca o ninguna evidencia de desarrollo de su perfil y, por

consiguiente, de los horizontes genéticos. El poco desarrollo es debido a

condiciones extremas, tales como, el relieve (el cual incide en la erosión o,

en su defecto, en la deposición superficial de materiales minerales y

orgánicos) y, por otro lado, las condiciones como el exceso de agua. De

acuerdo al relieve, estos suelos están presentes en áreas muy accidentadas

(cimas de montañas y volcanes) o en partes planas.

II.2.3.2.1 Suborden Aquents (Eq).

Son Entisoles que tiene acumulación de agua en alguna parte

del interior de su perfil, e incluso hasta en la superficie.

Algunos Aquents son importantes reservorios de biodiversidad.

En áreas protegidas es una buena forma de uso. De ser muy

necesarios para actividades productivas como la agricultura o

desarrollo de infraestructura debe planificarse adecuadamente

su drenaje y prever sus impactos en el cambio de uso de la

tierra.

II.2.3.2.2 Suborden Fluvents (Ef).

Suelos no arenosos, con capas alternas de materiales orgánicos

y minerales, generalmente están localizados en las

proximidades de los ríos. Las pendientes más comunes son

menores del 25 %. Para la producción agropecuaria, ofrecen

muy buen potencial, salvo cuando tienen algunas limitantes,

tales como pedregosidad externa, niveles freáticos superficiales

o el agua es deficiente para cubrir las necesidades de las

plantas.

44

II.2.3.2.3 Suborden Orthents (Eo).

Suelos de profundidad variable, la mayoría son poco o muy

poco profundos. Generalmente están ubicados en áreas de

fuerte pendiente, existen también en áreas de pendiente

moderada a suave, en dónde se han originado a partir de

deposiciones o coluviamientos gruesos y recientes. Una gran

cantidad de Orthents en Guatemala, no son apropiados para

actividades agrícolas, sobre todo cuando están en superficies

inclinadas. Entre sus limitaciones están: la poca profundidad

efectiva, en muchos casos la pedregosidad interna y los

afloramientos rocosos. Si han perdido su cubierta natural, sus

mejores usos serán para producción forestal o sistemas

agroforestales.

II.2.3.2.4 Suborden Psamments (Ep).

Son los Entisoles más arenosos, que se encuentran en superficies

poco inclinadas y con menos del 35% de fragmentos rocosos.

Generalmente se encuentran en las áreas más cercanas a los ríos

o en áreas de actividad volcánica muy reciente. A diferencia de

los Fluvents, los Psamments no tienen capas deposicionales de

materiales minerales en su interior. En muchas áreas, están

cubiertos con bosque de galería, y en otros casos están

cultivados y forman parte de lo que los agricultores llaman los

suelos de vega. En los casos que se dispone de agua en

abundancia pueden ser bastante productivos, puesto que tienen

poca retención de humedad. La pedregosidad muchas veces es

una limitante para la producción. Por su naturaleza arenosa, en

muchos casos su contenido orgánico es muy bajo y su fertilidad

se ve afectada.

II.2.3.3 Orden Inceptisol (ept).

Suelos incipientes o jóvenes, sin evidencia de fuerte desarrollo de sus

horizontes, pero son más desarrollados que los entisoles. Son suelos muy

abundantes en diferentes condiciones de clima y materiales originarios.

II.2.3.3.1 Suborden Aquepts (Pq).

Inceptisoles que presentan una acumulación de agua en su

interior por algún tiempo la mayoría de los años. Suelos que en

muchos casos requieren de alguna medida para eliminar los

excesos de agua con el propósito de desarrollar alguna

actividad productiva.

45

II.2.3.3.2 Suborden Udepts (Pd).

Inceptisoles que no están secos en su interior por más de 90

días. Tienen un adecuado contenido de humedad la mayor parte

del año. Generalmente presentan buenas condiciones para

actividades productivas, pero cuando se encuentran en regiones

de alta pluviosidad, demandan reposición de nutrientes para

hacerlos productivos.

II.2.3.3.3 Suborden Ustepts (Ps).

Son inceptisoles que están secos en su interior, entre 90 y 180

días del año. Presentan deficiencia de humedad. Se les

encuentra localizados en las regiones con menor lluvia. Para su

manejo adecuado, requieren de la aplicación de agua para

producción de más de una cosecha de cultivos anuales o de

ciclo corto.

II.2.3.4 Orden Ultisol (ult).

Estos son suelos que normalmente presentan una elevada alteración de sus

materiales minerales. Presentan un horizonte interior con alto contenido de

arcilla (argílico) el cual tiene baja saturación bases (menor de 35%). La

mayor parte de los ultisoles son suelos pobres debido al lavado que han

sufrido. Por sus niveles de productividad que son muy bajos, demandan

tecnologías no convencionales y ser manejados en forma extensiva, pero

no con cultivos o actividades productivas exigentes en nutrientes.

II.2.3.4.1 Suborden Udults (Ud).

Suelos que están secos en su interior entre 90 y 180 días del

año, presentan déficit de humedad. Manejando

convenientemente su fertilidad natural y con técnicas adecuadas

para controlar la erosión, pueden desarrollarse actividades

productivas, siempre que sean de naturaleza extensiva.

Cuadro 13. Taxonomía de Suelos de la Subcuenca Río Pancajoc, Purulhá, Baja

Verapaz.

No. Orden de Suelos Suborden de Suelos Símbolo Extensión

Ha %

1 Alfisol – Inceptisol – Ultisol Udalfs-Udepts-Udults Ld Pd

Ud 3,468 90.43

2 Ultisol – Alfisol Udults-Udalfs Ud Ld 367 09.57

TOTAL 3,835 100.00


46

Cuadro 14. Taxonomía de Suelos de la Subcuenca Río Hato, San Agustín

Acasaguastlán, El Progreso.

No. Orden de Suelos Suborden de Suelos Símbolo Extensión Ha %

1 Entisol Orthents Eo 2,291 11.65

2 Entisol – Inceptisol Orthents-Ustepts Eo Ps 7,569 38.50

3 Entisol – Inceptisol Psamments-Fluvents-

Ustepts–Orthents Ep Ef Ps Eo 714 03.63

4 Inceptisol – Alfisol Ustepts-Ustalfs Ps Ls 6,708 34.11

5 Ultisol – Inceptisol Udults-Udepts Ud Pd 2,381 12.11

TOTAL 19,664 100.00


Cuadro 15. Taxonomía de Suelos de la Subcuenca Río Zarco, Panzós, Alta

Verapaz.


En la subucuenca el Hato en la parte media Este y baja predomina el orden Entisol

(suborden Orthents) y una asociación entre subórdenes que corresponden a los

órdenes Entisol e Inceptisol. En las regiones más altas y sobretodo a lo largo de un

tramo en la parte Oeste predomina una asociación entre los subórdenes Ustepts-

Ustalfs y una asociación entre los subórdenes Udults-Udepts. En la subucuenca

Pancajoc una asociación de subórdenes Udalfs-Udepts-Udults cubre casi la totalidad

de la subucuenca, encontrándose únicamente una asociación entre los subórdenes

Udults-Udalfs en la parte más baja. En la parte alta y media de la subcuenca Zarco

predominan las mismas asociaciones de subórdenes de la subcuenca Pacajoc, con

una pequeña porción en la parte Este más alta de los subórdenes Ustepts-Ustalfs. En

la parte media baja y baja de la subcuenca los suelos se clasifican según la

asociación de subórdentes siguiente Udepts-Orthents-Aquents y Ustepts-Ustalfs.

No. Orden de Suelos Suborden de Suelos Símbolo Extensión

Ha %

1 Alfisol – Inceptisol – Ultisol Udalfs-Udepts-Udults Ld Pd Ud 4,047 19.10

2 Inceptisol – Entisol Udepts-Orthents-

Aquents Pd Eo Eq 1,064 05.02

3 Inceptisol - Entisol Aquepts-Aquents-

Orthents Pq Eq Eo 3,940 18.60

4 Inceptisol – Alfisol Ustepts-Ustalfs Ps Ls 491 02.32

5 Ultisol – Alfisol Udults-Udalfs Ud Pd 11,644 54.96

TOTAL 21,186 100.00

47

II.2.4 Cobertura Vegetal o Uso Actual de la Tierra 2,003

En el año 2,005 se presentó la última información de la cobertura vegetal y uso de la

tierra, trabajo realizado por el Ministerio de Agricultura, Ganadería y Alimentación

-MAGA-, Instituto Nacional de Bosques -INAB-, Consejo Nacional de Áreas

Protegidas -CONAP-, Centro Universitario de Nororiente Universidad de San

Carlos de Guatemala -CUNORI- y la Universidad del Valle de Guatemala -UVG-.

El resultado final de este trabajo conjunto es del año 2,003, generando la

información a escala 1:50,000, es decir una información a detalle. Para los

resultados únicamente se consideró aquellas coberturas vegetales, que son las que

aumentan o disminuyen la recarga hídrica. A continuación se describen los

diferentes usos presentes en las 03 subcuencas.

II.2.4.1 Infraestructura

Esta categoría, contempla las áreas con construcciones dedicadas a

viviendas o edificaciones que prestan servicios a la comunidad, se incluyen

todas las obras de infraestructura creadas por el hombre que son necesarios

para el bienestar de los habitantes.

II.2.4.1.1 Construcciones

Áreas ocupadas por viviendas, construcciones y otras obras

de ingeniería; en esta categoría se contemplan los centros

poblados, colonias y lotificaciones.

a. Centros Poblados:

Comprende las áreas que están siendo utilizadas por

construcciones dedicadas a vivienda, en esta categoría se

incluyen otras construcciones que prestan algún servicio a

la comunidad que se encuentran dentro de los cascos

urbanos y que por la escala del mapa no puedan clasificarse

por separado.

II.2.4.2 Agricultura

Esta categoría comprende las tierras destinadas por el hombre para la

producción de alimentos o fibras para el consumo y bienestar del mismo.

II.2.4.2.1 Agricultura Anual

Comprende tierras que están siendo utilizadas por el hombre

para la producción de alimentos, que para su

aprovechamiento no transcurre un tiempo superior a un año.

48

Se identificaron Granos Básicos, principalmente maíz que en

algunos casos se asocia con frijol y cultivo de sorgo (en

algunas áreas de oriente).

II.2.4.2.2 Agricultura Perenne

Esta categoría contempla todas aquellas tierras que están

siendo ocupadas por cultivos con un período de producción

de tres a más años, para el mapa se identificaron: Café,

Cardamomo, Cítricos y Mango.

a. Plantación Forestal:

Se incluyen en esta categoría las tierras con árboles de uso

forestal sembrados por el hombre a una distancia

determinada, en bloques homogéneos de la misma edad y

especies seleccionadas, que requieren de constante

manejo para su crecimiento y desarrollo.

Plantación Forestal Conífera:

Tierras cubiertas en un 100% con árboles de coníferas

con distribución y distanciamiento uniforme, por

ejemplo: pinos, cipreses, pinabetes y otros.

II.2.4.2.3 Agricultura Semiperenne

Esta categoría contempla aquellas tierras que están siendo

ocupadas por cultivos con un período que va de uno a tres

años para la producción, entre estos se identifico Papaya.

a. Huertos, Viveros y Hortalizas.

Esta categoría comprende aquellas tierras que están

siendo ocupadas por cultivos hortícolas, frutales y

ornamentales de diferentes especies. Se desarrollan a

nivel familiar o comercial, y requiere del uso de técnicas

agronómicas especializadas.

49

Hortaliza – Ornamental.

Dentro de esta categoría se contemplan aquellas áreas

destinadas a la producción de especies hortícolas u

ornamentales, cultivadas en condiciones naturales o

bajo cubierta, y que para su cultivo se utilizan

prácticas especiales de manejo, tales como: riego,

fertiriego y otros.

b. Pastos Mejorados.

Comprende aquellas áreas destinadas a la siembra de

pastos para la ganadería, con prácticas agronómicas

mejoradas.

Pastos Cultivados.

Contempla aquellas tierras cultivadas con especies

gramíneas, no incluidas en una rotación de cultivos,

destinadas para el pastoreo y/o manejo de forraje para

ganado.

II.2.4.2.4 Arbustos-Matorrales

Tierras con una combinación de plantas leñosas que no

sobrepasan los 5 metros de altura con hierbas y malezas de no

más de 0.5 m de altura.

a. Pastos Naturales y Arbustos.

Contempla aquellas tierras, donde la cubierta vegetal

consiste principalmente de pastos naturales, hierbas y

arbustos. Está conformada por especies nativas de la zona,

sin prácticas de cultivo y que son utilizadas principalmente

para pastoreo libre de ganado bajo manejo extensivo.

Pastos Naturales y/o Yerbazal:

Tierras con cobertura compuesta por vegetación de

gramíneas naturales y hierbas con alturas que no

sobrepasan los 0.50 m, en esta categoría se incluyen

las áreas de pajonales.

50

Arbustos – Matorrales.

Contempla tierras cubiertas con plantas leñosas

ramificadas, pero que no alcanzan los 5 m de altura en

su madurez, se encuentran en asociación con vegetales

leñosos que al igual que los anteriores se ramifican

desde la base y que la altura es menor de los 0.5 m. Se

incluyen en esta categoría las áreas de comunidades

de especies xerófilas.

II.2.4.2.5 Bosque Natural

Superficies cubiertas por árboles, con un mínimo de cobertura

de copa del 40%, formando una masa heterogénea que ocupa

como mínimo 0.5 hectáreas.

a. Bosque Latifoliado.

Estrato de vegetación leñosa conformado con más del 70%

de especies latifoliadas o de hoja ancha. Se incluyen los

bosques de especies deciduas y los bosques de galería

(Ripisilva).

b. Bosque Conífero.

Tierras donde la cobertura espacial de los árboles tiene más

del 70% de especies coníferas.

c. Bosque Mixto

Tierras que integran bosques con una distribución espacial

de especies latifoliadas y/o coníferas, en un 50% por

especie.

II.2.4.2.6 Cuerpos de Agua

Se incluyen en esta categoría los espejos de agua lénticos (en

reposo) y lóticos (en movimiento).

a. Río

Contemplan los cursos de agua natural o artificial que

sirven de vías de salidas de aguas, cuyo ancho permite ser

representado según la escala del mapa.

51

II.2.4.2.7 Humedal y Zonas Inundables

Esta categoría comprende aquellas áreas que permanecen la

mayor parte del tiempo inundadas por agua. Por el relieve, estas

pueden ser vaguadas, sistemas fluviales o cuencas endorreicas.

La vegetación predominante está compuesta de especies

hidrófilas. Cuando son utilizadas con fines agrícolas son

dedicadas al cultivo de arroz y se clasifican en la categoría de

agricultura anual.

a. Zona Inundable

Categoría que comprende aquellas áreas cubiertas

periódicamente por agua donde predominan los pastos

naturales, cuando son aprovechadas son áreas de pastoreo

de ganado.

Cuadro 16. Cobertura Vegetal y Uso Actual de la Tierra 2,003 de la Subcuenca Río

Hato, San Agustín Acasaguastlán, El Progreso.

No. Cobertura Vegetal y Uso Actual de la Tierra 2,003 Extensión Ha %

1 Arbustos y Matorrales 13,199 67.12

2 Bosque Conífero 1,656 08.42

3 Bosque Latifoliado 1,741 08.85

4 Bosque Mixto 1,180 06.00

5 Café 387 01.97

6 Centro Poblado 116 0.59

7 Cítricos 88 0.45

8 Granos Básicos 1,092 05.55

9 Hortaliza – Ornamental 61 0.31

10 Mango 86 0.44

11 Papaya 28 0.14

12 Pastos Naturales 24 0.12

13 Río 7 0.04

TOTAL 19,664 100.0


En la subcuenca del Hato predomina una cobertura vegetal en casi toda su extensión

del tipo arbustos y matorrales. En la parte media hay presencia de cultivos de granos

básicos y cafetales. Por su parte, en la parte más alta se encuentra en menor

proporción una cobertura forestal definida por bosques mixtos, latifoliados y

coníferos.

52


Pancajoc, Purulhá, Baja Verapaz.


En el Mapa 4 se puede observar la distribución de dichas coberturas observándose

que el cultivo de granos básicos, café, cardamomo y pastizales se concentran en la

parte baja y media. También existe presencia de arbustos y matorrales en la parte

baja. La parte alta cuenta con una cobertura forestal definida también por el bosque

latifoliado y de coníferas.


Zarco, Panzós, Alta Verapaz.


En la parte baja de la subcuenca del Río Zarco, predomina una zona inundable y

pastizales, en la parte media el cultivo de granos básicos, cardamomo y la presencia

de arbustos y matorrales. En la parte alta la cobertura vegetal dominante es el

bosque latifoliado.


1 Arbustos y Matorrales 368.6 09.61

2 Bosque Latifoliado 1,681.2 43.83

3 Bosque Mixto 0.7 0.02

4 Café 1,390.0 36.25

5 Cardamomo 76.7 02.00

6 Granos Básicos 293.7 07.66

7 Pastos Cultivados 1.4 0.04

8 Pastos Naturales 19.6 0.51

9 Plantación Conífera 0.4 0.01

10 Río 0.5 0.01

11 Zona Inundable 2.2 0.06

TOTAL 3,834.9 100.00


1 Arbustos y Matorrales 1,163 05.49

2 Bosque Latifoliado 12,869 60.74

3 Cardamomo 920 04.34

4 Poblado 7 0.03

5 Granos Básicos 1,198 05.66

6 Pastos Cultivados 1,904 08.99

7 Pastos Naturales 913 04.31

8 Río 205 0.97

9 Zona Inundable 2,007 09.47

TOTAL 21,186 100.00

53

Mapa 1. Ubicación de las Subcuencas del Proyecto Fodecyt 77-2007 en la Reserva de Biosfera Sierra de las Minas.


54

Mapa 2. Unidades Geológicas de las Subcuencas Ríos: Hato, Pancajoc y Zarco.


55

Mapa 3. Taxonomía de Suelos de las Subcuenca Ríos: Hato, Pancajoc y Zarco.


56

Mapa 4. Cobertura Vegetal y Uso Actual de la Tierra 2003 de las Subcuenca Ríos: Hato, Pancajoc y Zarco.


57

PARTE III

58

III.1 RESULTADOS

III.1.1 Climatología

En base a los registros para el año hidrológico 2008-2009, la estación ubicada en

la Finca Pancajoc en la parte baja de la subcuenca Pancajoc, registró durante la

época lluviosa una lámina de agua de 3,324 mm de precipitación y durante la

época seca una lámina de 289 mm. Esto equivale a 3,613 mm de precipitación

total anual. La temperatura máxima promedio anual registrada es de 31.2°C, la

temperatura mínima promedio anual es de 21.2°C resultando en una temperatura

media anual de 26.2°C (Cuadro 19).

Cuadro 19. Datos Climáticos Totales y Promedios del año hidrológico (2,008 – 2,009)

evaluado, Estación Finca Pancajoc, Subcuenca Pancajoc, Purulhá, Baja Verapaz.


En la parte media de la subcuenca Pacajoc la estación ubicada en La Pinada

registró 4,055 mm de precipitación durante la época lluviosa y 346 mm de lluvia

durante la época seca (4,401 mm en total durante el año). Las temperaturas

anuales promedio máximas y mínimas registradas fueron 27.2°C y 19°C

respectivamente y la temperatura media anual fue de 23.2°C (Cuadro 20).

Estación 1

Subcuenca

Pancajoc

Lugar Finca

Pancajoc Encargado: Benjamín García

Mes / Año Precipitación Temperatura ºC

mm Días Lluvia Máxima Mínima Media

Mayo 2008 458.0 11 33.1 20.6 26.9

Junio 2008 766.0 20 29.1 18.4 23.7

Julio 2008 942.0 23 31.8 20.6 26.2

Agosto 2008 316.0 16 32.9 21.1 27.0

Septiembre 2008 524.0 21 32.8 21.6 27.2

Octubre 2008 318.0 15 29.5 21.0 25.3

Época Lluviosa 3,324.0 106 31.5 20.5 26.0

Noviembre 2008 5 3 28.0 22.1 25.1

Diciembre 2008 81 12 29.8 21.4 25.6

Enero 2009 40 11 29.6 21.3 25.5

Febrero 2009 54 13 29.4 22.8 26.1

Marzo 2009 17 4 32.4 21.9 27.2

Abril 2009 92 5 35.5 21.4 28.5

Época Seca 289.0 48 30.8 21.8 26.3

AÑO

HIDROLOGICO

TOTAL ANUAL PROMEDIO MENSUAL ANUAL

3,613.0 154 31.2 21.2 26.2

59

Cuadro 20. Datos Climáticos Totales y Promedios del año hidrológico (2008 –

2009) evaluado, Estación La Pinada, Subcuenca Pancajoc, Purulhá, Baja Verapaz.

Estación 2

Subcuenca

Pancajoc

Lugar La

Pinada Encargado: Bernardo Já

Mes / Año

Precipitación Temperatura ºC

mm Días

Lluvia

Máxima Mínima Media

Mayo 2008 388.0 08 23.6 22.1 22.8

Junio 2008 1,096.0 28 23.9 19.8 21.9

Julio 2008 1,078.0 25 23.5 19.9 21.7

Agosto 2008 384.0 21 23.5 21.6 22.5

Septiembre 2008 702.0 24 24.7 23.6 24.2

Octubre 2008 407.0 25 23.0 20.2 21.6

Época Lluviosa 4,055.0 131 23.7 21.2 22.4

Noviembre 2008 12 3 26.0 18.8 22.4

Diciembre 2008 111 17 28.2 16.4 22.3

Enero 2009 45 13 28.8 16.0 22.4

Febrero 2009 81 20 30.1 15.2 22.7

Marzo 2009 20 6 34.9 15.6 25.3

Abril 2009 77 8 35.9 18.4 27.2

Época Seca 346.0 67 30.7 16.7 23.7

AÑO

HIDROLOGICO


4,401.0 198 27.2 19.0 23.1

Fuente: Proyecto FODECTY 77-2007

Estos registros básicamente muestran un aumento gradual en la precipitación con

respecto a la altura, lo cual se debe a que en el área el comportamiento de la

precipitación es eminentemente orográfico. Se puede apreciar además que los

registros anuales de precipitación son muy elevados particularmente en

comparación con otras áreas como por ejemplo el Valle del Motagua, donde la

precipitación total anual en promedio es de 400 mm, por lo que con un diferencial

de aproximadamente 4,000 mm de precipitación, entonces se puede afirmar que

esta zona es una de las más húmedas en el país. Los valores de temperatura

también siguen un comportamiento altitudinal, disminuyendo en la medida que

aumenta la altura.

Los datos recopilados en la estación climática situada en la parte media baja de la

subcuenca Zarco, indican que la precipitación durante la época lluviosa asciende a

los 3,092.3 mm, mientras que en la época seca se reduce a 802.9 mm; resultando

en una lámina total de precipitación anual de 3,895.2 mm. Los rangos máximos y

mínimos de temperatura promedio anual oscilan entre los 30.3°C y los 21.2°C con

una media anual equivalente a los 25.7°C (Cuadro 21). En comparación con los

datos registrados en la estación climática establecida en la parte baja de la

subucuenca, en la Comunidad Sepur Zarco (Cuadro 22), la precipitación total

anual es menor (3,106.2 mm) y los datos de temperatura no se diferencian

significativamente de los reportados en la parte media.

60


2009) evaluado, Estación San Marcos, Subcuenca Zarco, Panzós, Alta Verapaz.

Estación 3

Subcuenca

Zarco

Lugar San

Marcos Encargado: Carlos Chub



Mayo 2008 203.5 07 33.0 21.0 27.0

Junio 2008 495.8 25 30.7 21.7 26.2

Julio 2008 1,018.9 28 31.3 21.4 26.3

Agosto 2008 322.1 25 32.7 22.1 27.4

Septiembre 2008 539.6 19 32.9 23.1 28.0

Octubre 2008 512.4 23 29.0 21.5 25.2

Época Lluviosa 3,092.3 127 31.6 21.8 26.7

Noviembre 2008 13 8 27.3 21.0 24.2

Diciembre 2008 227.8 15 27.6 20.8 24.2

Enero 2009 132.5 11 28.4 21.8 25.1

Febrero 2009 165 16 27.8 18.8 23.3

Marzo 2009 44 7 30.0 19.6 24.8

Abril 2009 221 9 32.0 21.3 26.7

Época Seca 802.9 66 28.9 20.5 24.7

AÑO

HIDROLOGICO

TOTAL ANUAL PROMEDIO MENSUAL

ANUAL

3,895.2 193 30.3 21.2 25.7



2009) evaluado, Estación Sepur Zarco, Subcuenca Zarco, Panzós, Alta Verapaz.

Estación 4

Subcuenca

Zarco

Lugar Sepur

Zarco Encargado: Carlos Chub



Mayo 2008 147.7 08 35.8 22.3 29.1

Junio 2008 328.7 21 33.0 22.8 27.9

Julio 2008 948.0 27 33.0 22.0 27.5

Agosto 2008 210.9 23 35.2 22.3 28.7

Septiembre 2008 560.9 23 35.9 22.7 29.3

Octubre 2008 458.1 21 31.1 22.0 26.5

Época Lluviosa 2,654.3 123 34.0 22.3 28.2

Noviembre 2008 16 0 30.5 19.1 24.8

Diciembre 2008 142 11 30.4 18.7 24.5

Enero 2009 116 12 30.5 18.1 24.3

Febrero 2009 0 0 0.0 0.0 0.0

Marzo 2009 41 4 35.5 17.9 26.7

Abril 2009 137 6 36.3 20.9 28.6

Época Seca 451.9 33 27.2 15.8 21.5

AÑO

HIDROLOGICO


3,106.2 156 30.6 19.1 24.9


61

Nuevamente se puede observar que la precipitación en el área es muy alta. Los

registros también sustentan y evidencian las condiciones de alta humedad que se

dan en la zona, sin embargo, es interesante el hecho que para la subcuenca Zarco

las altas precipitaciones se registraron incluso a una baja altura. Esto

probablemente se debe a la ubicación geográfica de la subcuenca y su cercanía o

proximidad con respecto a la entrada de los vientos del Caribe, teniendo así una

mayor oportunidad de recibir más o gran parte de la humedad que estas masas de

aire acarrean. Además, no se debe descartar que el tipo de vegetación o los

ecosistemas presentes pueden estar ejerciendo también un importante efecto a

través de los procesos de evapotranspiración, adicionando mayor humedad en el

sistema que puede eventualmente condensarse y precipitar.

En contraste con los datos registrados por las estaciones climáticas situadas en la

subcuenca Hato, se puede apreciar una disminución significativa en los datos de

precipitación total anual, los cuales para la parte baja de la subcuenca ascienden a

un total de 1,992.3 mm anuales y para la parte media alta a 1,932 mm anuales

(Cuadro 23 y Cuadro 24). Los promedios anuales de temperatura entre la parte

baja y media alta tienen una diferencia más marcada debido a que oscilan entre los

27.3°C a 23.3°C para las temperaturas máximas, entre los 18.9°C y 13.2°C para

las temperaturas mínimas y entre los 23.1°C y los 18.3°C para las temperaturas

anuales medias.


2009) evaluado, Estación Chanrrayo, Subcuenca Hato, San Agustín


Estación 5

Subcuenca

Hato

Lugar

Chanrrayo Encargado: Irma Bailón

Mes / Año

Precipitación Temperatura ºC

mm Días

Lluvia

Máxima Mínima Media

Mayo 2008 40 01 27.0 23.0 25.0

Junio 2008 662.0 17 30.2 26.0 28.1

Julio 2008 678.0 24 29.6 20.5 25.1

Agosto 2008 114.0 13 30.4 21.4 25.9

Septiembre 2008 353.0 16 30.4 20.6 25.5

Octubre 2008 147.3 18 28.9 20.5 24.7

Época Lluviosa 1,954.3 88 29.9 21.8 25.9

Noviembre 2008 0 0 28.2 18.6 23.4

Diciembre 2008 0 0 24.2 18.0 21.1

Enero 2009 0 0 21.3 16.1 18.7

Este mes solamente tiene 12 días de datos

Febrero 2009 27 4 22.3 12.5 17.4

Marzo 2009 8 2 24.2 15.0 19.6

Abril 2009 3 3 28.1 15.3 21.7

Época Seca 38.0 09 24.7 15.9 20.3

AÑO

HIDROLOGICO


1,992.3 97 27.3 18.9 23.1


62


2009) evaluado, Estación La Hierbabuena, Subcuenca Hato, San Agustín


Estación 6

Subcuenca

Hato

Lugar La

Hierbabue

na Encargado: Marco Ramos



Mayo 2008 44 05 22.8 15.6 19.2

Junio 2008 287.0 25 22.4 14.3 18.4

Julio 2008 518.0 27 23.3 14.3 18.8

Agosto 2008 301.0 24 24.6 14.1 19.4

Septiembre 2008 354.0 23 25.2 15.0 20.1

Octubre 2008 320.0 27 20.8 14.0 17.4

Época Lluviosa 1,780.0 126 23.2 14.5 18.9

Noviembre 2008 18 6 20.9 11.7 16.3

Diciembre 2008 25 10 21.7 11.2 16.5

Enero 2009 69 11 22.6 12.0 17.3

Febrero 2009 21 6 21.7 11.3 16.5

Marzo 2009 4 4 24.9 11.3 18.1

Abril 2009 15 2 27.7 14.1 20.9

Época Seca 152 39 23.3 11.9 17.6

AÑO

HIDROLOGICO


1,932.0 165 23.3 13.2 18.3


En la subcuenca Hato la precipitación es menor debido principalmente al efecto de

sombra que se produce en la Sierra de las Minas por la topografía y relieve con

respecto a la dirección de los vientos, sin embargo, la disponibilidad de agua en

esta zona se ve directamente favorecida por los aportes del bosque nuboso

(precipitación horizontal), según señalan los estudios previos realizados en el área.

En general se puede observar que los datos climáticos recopilados para las tres

subcuencas, manifiestan y son congruentes con las marcadas diferencias de

precipitación y temperatura que se establecen y se han registrado previamente

tanto en el lado sur y norte de la RBSM. Los registros de precipitación en las tres

subcuencas también muestran un gran diferencial entre los valores de

precipitación según los meses del año, ya que como puede observarse para la

estación seca éstos disminuyen significativamente en comparación con los valores

de precipitación registrados en los meses de la época lluviosa. Se debe resaltar que

a pesar de estos cambios significativos, los valores promedios de precipitación

durante la época seca en las subcuencas Pancajoc y Zarco, se mantienen

relativamente altos. Por lo tanto, en estas áreas existe una entrada significativa de

agua a lo largo de todo el año.

63

Este no es el caso para la subcuenca Hato en donde se aprecia una disminución

mucho más marcada y los niveles de precipitación son considerablemente más

bajos durante la época seca. Esto se traduce en una poca disponibilidad de agua

con posibilidad de ser recargada o de alimentar los cauces de los ríos y en general,

de estar disponible para los diferentes usos que se presentan en la subcuenca

durante estos meses.

Por lo tanto, a pesar de estas diferencias el entendimiento de las condiciones de

precipitación y su rol en los procesos hidrológicos para las tres subcuencas es muy

importante, para el desarrollo de acciones que permitan asegurar la regulación del

agua a través del tiempo debido a una significativa reducción estacional, así como

también desarrollar medidas de conservación y adaptación ante amenazas como

inundaciones y deslizamientos que puedan generarse en parte por la entrada

abundante de agua en determinados períodos. Se debe mencionar además que el

comportamiento altitudinal de la temperatura es también importante en las tres

subcuencas, ya que en la medida que ésa sea menor y al tener un efecto sobre la

evaporación, esta última puede reducirse afectando así en los procesos de recarga

hídrica.

III.1.2 Unidades de Mapeo para la estimación de la recarga hídrica

La sobreposición (a través del análisis en SIG) de las variables (geología,

taxonomía de suelos y cobertura vegetal), permitió la definición de las diferentes

unidades de mapeo para cada subcuenca, incluyendo aquellas unidades que no se

consideraron para el estudio como: centros poblados, ríos y zonas inundadas

(Cuadro 25). Además, en el proceso de definición se tomó en cuenta una unidad

mínima de mapeo (UM), por la escala del estudio (1:250,000, UM = 156 ha), de

manera que las UM resultantes menores a la extensión definida, se agruparon a la

de mayor extensión que compartieran las mismas características. Esto dio como

resultado 70 combinaciones para Río Hato (18 UM), 22 combinaciones para Río

Pancajoc (08 UM) y 52 para Zarco (14 UM).

Una vez definidas estas unidades se estimaron para cada una de ellas los

diferentes parámetros climáticos y edáficos para proceder a realizar los cálculos

de recarga hídrica y el balance hídrico de suelos y posteriormente determinar las

tierras de alta y muy alta captación y regulación hidrológica. Se debe mencionar

además que las pruebas de infiltración y el muestreo de suelos se realizo tomando

como referencia estas unidades, procurando medir las áreas más representativas.

64

Cuadro 25. Resumen del análisis para definir las Unidades de Mapeo para la

elaboración de pruebas de infiltración en las Subcuencas del Proyecto.

Subcuenca

Extensión

VARIABLES

Resumen Geología

Taxonomía

de Suelos

Uso de la Tierra o

Cobertura Vegetal

Hato

19,787 Ha

Pi *

Rocas Ígneas y

Metamórficas del

Terciario

Pzm

Rocas

Metamórficas del

Paleozoico

Qa

Aluviones del

Cuaternario

Eo Eo Ps

Ep Ef Ps Eo

Ps Ls

Ud Pd

Eo: Orthents

Ps: Ustepts

Ep:

Psamments

Ef: Fluvents

Ls: Ustalfs

Ud: Udults

Pd: Udepts

Arbustos y Matorrales

Bosque Conífero

Bosque Mixto

Bosque Latifoliado

Café

Centro Poblado

Cítricos

Granos Básicos

Hortaliza – Ornamental

Mango

Papaya

Pastos Naturales

Río

03 Geologías

05 Clasificaciones

Taxonómicas de

Suelos

(07 subórdenes)

13 Usos de la Tierra

(11 coberturas

vegetales)

70 combinaciones

utilizando estas tres

variables

Zarco

21,185 Ha

CPsr

Rocas

Sedimentarias

Carbonífero

Pérmico

Pzm

Rocas

Metamórficas del

Paleozoico

Qa

Aluviones del

Cuaternario

Ld Pd Ud

Pd Eo Eq

Pq Eq Eo

Ps Ls

Ud Pd

Ld: Udalfs

Pd: Udepts

Ud: Udults

Eo: Orthents

Eq: Aquents

Pq: Aquepts

Eo: Orthents

Ps: Ustepts

Ls: Ustalfs

Arbustos y Matorrales

Bosque Latifoliado

Cardamomo

Centro Poblado

Granos Básicos

Pastos Cultivados

Pastos Naturales

Río

Zona Inundable

03 Geologías

05 Clasificaciones

Taxonómicas de

Suelos

(08 subórdenes)


(07 coberturas

vegetales)

52 combinaciones


variables

Pancajoc

3,832 Ha

CPsr

Rocas

Sedimentarias

Carbonífero

Pérmico

I *

Rocas Ígneas y

Metamórficas del

Terciario

Pc

Rocas

Sedimentarias del

Pérmico

Pzm

Rocas

Metamórficas del

Paleozoico

Ld Pd Ud

Ud Ld

Ld: Udalfs

Pd: Udepts

Ud: Udults

Arbustos

Bosque Latifoliado

Bosque Mixto

Café

Cardamomo

Granos Básicos

Pastos Cultivados

Pastos Naturales

Plantación Conífera

Río

Zona Inundable

04 Geologías

02 Clasificaciones

Taxonómicas de

Suelos

(03 subórdenes)


(08 coberturas

vegetales)

22 combinaciones


variables


*Las Geologías Pi e I ambas unidades se clasifican como: Rocas Ígneas y Metamórficas del Terciario, la diferencia es en el tipo de roca de

cada unidad; a continuación se describen cada una: Pi: se encuentran rocas ultrabásicas de edad desconocida, predominantemente

serpentinitas, en parte pre- Mestrichtiano de edad; I: Rocas plutónicas sin dividir, incluye granitos y dioritas, de edad pre-Pérmico, Cretácico y Terciario.

65

En la subcuenca del Río Hato de los 08 diferentes tipos de cobertura vegetal

identificados únicamente se consideraron 06 (arbustos y matorrales, bosque

conífero, bosque mixto, bosque latifoliado, café y granos básicos) para la

realización del estudio. Las unidades de mapeo No. 04 y 09 cubren la mayor

extensión del área en la cuenca en un 29% y 20% respectivamente (Cuadro 26 y

Mapa 5). Estas unidades comparten la misma unidad geológica (Rocas

Metamórficas del Paleozoico) y la misma cobertura vegetal (arbustos y

matorrales), pero diferente asociación de subordenes de suelos (la unidad de

mapeo 4 se clasifica dentro de la asociación Eo-Ps y la unidad 9 dentro de Ps-Ls).

Cuadro 26. Unidades de Mapeo Subcuenca Río Hato, San Agustín Acasaguastlán,

El Progreso.

Geología Taxonomía

Suelos

Cobertura Vegetal

2003

Unidad

Mapeo

Área

Ha Porcentaje

Pi

Eo Arbustos y Matorrales 1 687 3.47

Eo Ps Arbustos y Matorrales 2 900 4.55

Río 1 0.01

Pzm

Eo Arbustos y Matorrales 3 1,500 7.58

Eo Ps

Arbustos y Matorrales 4 5,704 28.83

Bosque Conífero 5 231 1.17

Bosque Mixto 6 175 0.88

Café 7 283 1.43

Granos Básicos 8 490 2.48

Ep Ef Ps Eo Arbustos y Matorrales 18 188 0.95

Ps Ls

Arbustos y Matorrales 9 3,949 19.96


Bosque Latifoliado 11 638 3.22

Bosque Mixto 12 1,084 5.48

Centros Poblados 5 0.03


Ud Pd

Arbustos y Matorrales 14 541 2.73


Bosque Latifoliado 16 1,125 5.69

Qa Ep Ef Ps Eo Centros Poblados 1 0.01


TOTAL 19,787 100


66

Mapa 5. Ubicación de las Unidades de Mapeo de la Subcuenca Río Hato, San

Agustín Acasaguastlán, El Progreso.


Para la definición de las unidades de mapeo en la subcuenca Pancajoc, se

consideraron únicamente 04 diferentes categorías de cobertura vegetal presentes

en el área (arbustos y matorrales, bosque latifoliado, café y granos básicos). Las

unidades identificadas con la mayor extensión corresponden a las unidades No. 04

y 06, las cuales cubren entre ambas un 66% de la cuenca (Cuadro 27 y Mapa 6).

La unidad 04 se ubica en la parte media y alta de la subcuenca, tiene como

cobertura vegetal café, una asociación taxonómica entre los subordenes de suelos

Ud-Ld y como unidad geológica Rocas Sedimentarias del Carbonífero Pérmico.

La otra unidad más representativa tiene bosque latifoliado como cobertura, la

misma asociación de subordenes y una geología del tipo Rocas Ígneas y

Metamórficas del Terciario.

67

Cuadro 27. Unidades de Mapeo Subcuenca Río Pancajoc, Purulhá, Baja Verapaz.


Suelos

Cobertura Vegetal

2003

Unidad

Mapeo Área Ha Porcentaje

CPsr

Ld Pd Ud Arbustos y Matorrales 1 325 8.48

Ud Ld



Café 4 1,245 32.49


Zona Inundable 2 0.05

I Ud Ld Bosque Latifoliado 6 1,278 33.35

Pc Ld Pd Ud Arbustos y Matorrales 8 42 1.10

Pzm Ud Ld Bosque Latifoliado 7 173 4.51

TOTAL 3,832 100


Finalmente, en lo que respecta a la subcuenca Río Zarco en total se tomaron en

consideración únicamente 06 diferentes tipos de cobertura vegetal (arbustos,

bosque latifoliado, cardamomo, granos básicos, pastos cultivados, pastos

naturales) (Cuadro 28 y Mapa 7). La unidad 07 cubre la mayor extensión en la

cuenca abarcando un 53% del área. Tiene una cobertura vegetal de tipo bosque

latifoliado, una asociación taxonómica entre los subórdenes Ud-Pd y una geología

Rocas Metamórficas del Paleozoico.

Cuadro 28. Unidades de Mapeo Subcuenca Río Zarco, Panzós, Alta Verapaz.


Suelos

Cobertura Vegetal

2003

Unidad

Mapeo Área Ha Porcentaje

CPsr Ld Pd Ud

Arbustos 1 936 4.42


Cardamomo 3 764 3.61


Río 37 0.17

Ud Pd Zona Inundable 2 0.01

Pzm

Ld Pd Ud Bosque Latifoliado 5 411 1.94

Río 14 0.07

Ps Ls Bosque Latifoliado 6 491 2.32

Ud Pd

Bosque Latifoliado 7 11,213 52.93

Centro Poblado 7 0.03


Río 40 0.19

Qa

Ld Pd Ud Río 2 0.01

Pd Eo Eq


Pastos Cultivados 9 365 1.72

Pastos Naturales 10 541 2.55

Río 26 0.12

Pq Eq Eo

Pastos Cultivados 11 1,558 7.35

Pastos Naturales 12 294 1.39

Río 85 0.40

Zona Inundable 13 2,003 9.45

TOTAL 21,186 100


68

Mapa 6. Ubicación de las Unidades de Mapeo de la Subcuenca Río Pacajoc,

Purulhá, Baja Verapaz.


69

Mapa 7. Ubicación de las Unidades de Mapeo de la Subcuenca Río Zarco, Panzós,

AltaVerapaz.


70

III.1.3 Pruebas de infiltración y propiedades del suelo

Los cálculos de infiltración y las propiedades del suelo para la subcuenca Hato se

muestran por unidad de mapeo en el Cuadro 29. Se puede observar que el rango de

infiltración básica es muy amplio, ya que se presentan valores desde los 1644.10

mm/día hasta los 18.69 mm/día. Las unidades de mapeo en las cuales la

infiltración alcanza los valores más altos se caracterizan porque tienen un textura

franca arcillosa o franca arcillo arenosa.

Teóricamente la velocidad de infiltración depende entre otros factores de la

textura, por lo tanto, un suelo dependiendo del porcentaje presente y la

distribución de sus partículas, tendrá ya sea poca, moderada o alta capacidad de

retención de agua. Sin embargo, en la subcuenca los resultados obtenidos de

infiltración son muy irregulares en función de la textura asociada. Los datos

probablemente se encuentran influenciados por el método empleado durante los

muestreos en campo, las pruebas realizadas en el laboratorio y las condiciones

biofísicas específicas de los sitios muestreados, etc. En general, se puede observar

además que en la subcuenca predomina una textura franca arcillo arenosa, común

en suelos de origen volcánico, lo cual explica porque en promedio según este

parámetro la subcuenca tiene una velocidad de infiltrar relativamente de moderada

a baja.

Los valores de capacidad de campo se encuentran entre 7.37%-72.05%, los

valores del punto de marchitez permanente oscilan entre 2.89% y 49.43% y los

valores de densidad aparente entre los 0.7547- 1.4286 gr/cc. Los valores para cada

uno de estos parámetros al igual que en las tasas de infiltración, presentan rangos

muy amplios y nuevamente asociando estos resultados con las texturas de suelos

presentes, al comparar datos entre texturas similares, éstos relativamente son

constantes aunque para algunas unidades se reportan valores atípicos. Nuevamente

las diferencias pueden deberse por condiciones especiales en los sitios de muestreo

y por los métodos empleados. A nivel de subcuenca como ya se mencionó

predomina una textura de suelos del tipo franca arcillo arenosa, la cual se

caracteriza por tener de moderada a una alta cantidad de poros, lo que explica los

valores en promedio de densidad aparente medios y bajos obtenidos. El agua en

suelos arenosos según Sandoval (2007) está retenida a una menor tensión, de

manera que en la subcuenca, de la misma manera tomando en cuenta la textura

dominante se comprueban los valores promedio y altos encontrados de capacidad

de campo y punto de marchitez permanente.

71

Cuadro 29. Propiedades físicas de los suelos en la Subcuenca Río Hato, San Agustín Acasaguastlán, El Progreso.

UM Pendiente %

Velocidad de

Infiltración

mm/día

Densidad

Aparente

gr/cc

Capacidad de

Campo %

Punto de

Marchites

Permanente %

%

Arcilla

%

Arena

%

Limo Textura

1 30 1644.10 1.1111 25.63 14.35 30.49 41.83 27.68 Franco Arcilloso

2 11 155.45 1.4286 17.75 7.92 22.89 24.07 53.04 Franco Arcillo

Arenoso

3 31 324.04 1.3793 7.37 2.89 11.59 79.63 8.78 Arena Franca

4 9 3176.72 1.0256 26.47 15.86 26.29 50.23 23.48 Franco Arcillo

Arenoso

5 35 74.6 0.7692 57.21 41.04 23.06 34.94 42.00 Franco

6 44 149.21 1.4286 13.55 5.86 19.07 32.84 48.09 Franco

7 8 216.08 0.9524 12.74 4.36 9.49 50.23 40.28 Franco

8 7 147.42 1.1111 32.09 16.45 26.29 46.03 27.68 Franco Arcillo

Arenoso

9 9 74.60 1.2121 22.4 12.37 26.29 46.03 27.68

Franco Arcillo

Arenoso

10 33 149.21 0.7547 72.05 50.2 29.59 22.34 48.09 Franco

11 25 1380.32 0.7692 70.19 49.43 16.97 43.34 39.69

Franco Arcillo

Arenoso

12 24 170.57 1.1765 22.78 8.21 19.99 52.33 27.68 Franco Arenoso

13 14 150.8 1.2121 22.4 12.37 29.59 22.34 48.09 Franco Arcillo

Arenoso

14 15 18.69 0.7692 70.19 49.43 27.47 28.64 43.89 Franco Arcillo

Arenoso

15 18 1,338.91 0.7692 70.19 49.43 27.47 28.64 43.89 Franco Arcillo

Arenoso

16 30 1,568 0.7692 70.19 49.43 27.47 28.64 43.89 Franco Arcillo

Arenoso

17 5 419.93 1.1111 25.63 14.35 30.49 41.83 27.68 Franco Arcilloso

18 18 158.03 1.0811 36.69 17.49 22.09 46.03 31.88 Franco Fuente: Proyecto FODECYT 77-2007

72

En la subcuenca del Río Zarco (Cuadro 30), el rango entre los valores de

infiltración se encuentra entre los 20.11-448.94 mm/día. En general se puede

observar que los valores más altos obtenidos se asocian a texturas franca arcillo

arenosas, francas y franca arenosas. Algunos valores elevados también se asocian

a texturas franca arcillosas y arcillosas. Los resultados entre las mismas categorías

de textura se mantienen relativamente constantes, predominando para la subcuenca

una textura franca arenosa y por ende una velocidad relativamente moderada de

infiltración.

Los valores obtenidos de densidad aparente se encuentran entre los 0.9524-1.2121

gr/cc, para la capacidad de campo entre 24.29-40.04% y para el punto de

marchitez permanente entre el 8.12-20.91%. Para estos parámetros se identifican

comportamientos constantes entre los valores generados y los tipos de texturas

asociadas, identificando en términos generales en función de la textura dominante

en la subcuenca (franca arenosa), valores promedio de capacidad de campo y

punto de marchitez permanente, mientras que para la variable densidad aparente

los valores obtenidos en promedio son bajos, los cuales se asocian más cuando

existe una mayor concentración de arcillas.

La subcuenca Pancajoc se caracteriza porque en ella los rangos de velocidad de

infiltración se encuentran entre los 118.31- 1,234.19mm/día (Cuadro 31). Las tasas

más altas se presentan también en las unidades con texturas francas y franca

arenosas. Comparativamente se mantiene además una tendencia en cuanto a los

valores obtenidos y las clases texturales asociadas y debido a que en la subcuenca

predominan las texturas francas y la presencia significativa de partículas arenosas,

la infiltración en el área es en general de moderada a alta. Los datos de densidad

aparente varían entre los 0.8-1.3333 gr/cc, de capacidad de campo entre el 9.36-

32.58% y para el punto de marchitez permanente entre el 3.03-22.87%. Al

comparar los resultados según el tipo de textura los valores generados siguen

también relativamente la misma tendencia.

Debido a que en la subcuenca predominan las texturas francas y franca arenosas,

esto apoya el hecho que en el área los datos de capacidad de campo y de punto de

marchitez permanente reflejan datos promedio, aunque para la densidad aparente

los datos varían de moderados a bajos mostrando una tendencia dada más por

materiales arcillosos. Este comportamiento probablemente se deba al igual que

para el caso anterior, a los procesos en campo, las condiciones del sitio en el cual

fueron tomadas las muestras y los procesos de laboratorio.

73

Cuadro 30. Propiedades físicas de los suelos en la Subcuenca Río Zarco, Panzós, Alta Verapaz.

UM PI Pendiente

%

Velocidad de

Infiltración mm/día

Densidad

Aparente gr/cc

Capacidad

de Campo %

Punto de Marchites

Permanente %

%

Arcilla

%

Arena

%

Limo Textura

1 4 17 371.74 1.1111 40.04 20.91 48.64 45.44 5.92 Arcilloso

2 7 23 391.04 1.1111 40.04 20.91 48.64 45.44 5.92 Arcilloso

3 10 39 47.63 1.1111 33.8 14.17 35.28 54.22 10.5 Franco Arcillo Limoso

4 12 14 20.11 1.1111 25.83 17.16 49.98 29.4 20.62 Arcilloso

5 13 41 250.18 0.9524 29.51 15.59 17.14 30.74 52.12 Franco Arenoso

6 11 34 255.13 0.9524 29.51 15.59 17.14 30.74 52.12 Franco Arenoso

7 8 31 260.08 0.9524 29.51 15.59 17.14 30.74 52.12 Franco Arenoso

8 5 46 448.94 1.0526 29.4 18.49 33.94 24.44 41.62 Franco Arcillo Arenoso

9 3 0 138.32 1.1429 42.1 9.62 40.99 47.54 11.46 Arcillo Limoso

10 2 0 178.49 1.2121 27.23 10.69 34.69 36.66 28.64 Franco Arcilloso

11 6 0 268.76 1.1765 24.82 8.12 23.44 49.64 26.92 Franco

12 9 1 278.66 1.1765 24.82 8.12 23.44 49.64 26.92 Franco

13 1 20 315.10 1.1765 24.29 11.95 38.89 28.64 32.46 Franco Arcilloso Fuente: Proyecto FODECYT 77-2007

Cuadro 31. Propiedades físicas de los suelos en la Subcuenca Río Pancajoc, Purulhá, Baja Verapaz.


UM PI Pendiente

%

Velocidad de

Infiltración mm/día

Densidad

Aparente gr/cc

Capacidad

de Campo %

Punto de Marchites

Permanente %

%

Arcilla

%

Arena

%

Limo Textura

1 2 20 162.60 1.2121 32.58 7.98 34.69 39.14 26.16 Franco Arcilloso

2 5 24 1,234.19 0.9756 25.76 9.21 25.54 29.4 45.06 Franco

3 3 51 162.8 1.0811 24.01 12.49 17.89 18.14 63.96 Franco Arenoso



6 1 37 250.18 0.8 26.05 20.35 15.04 10.5 74.46 Franco Arenoso

7 7 57 250.18 0.9524 29.51 15.59 17.14 30.74 52.12 Franco Arenoso

8 1 20 442.93 1.3333 9.36 3.03 11.59 9.74 78.66 Arena Franca

74

III.1.3 Balance Hídrico de Suelos y Recarga Hídrica

Los resultados de precipitación, evapotranspiración real, escorrentía superficial,

retención vegetal y recarga hídrica natural por unidad de mapeo para la subcuenca

Zarco, se muestran en el siguiente cuadro. La recarga hídrica natural varía desde

los 1.8x106 hasta los 242.9x10

6 m

3/año, sumando un total de 383.0x10

6 m

3/año.

Cuadro 32. Recarga hídrica natural de las unidades de mapeo en la subcuenca Río


Unidad

Mapeo

Cobertura

Vegetal Área (Ha)

Volumen (m3/año)

Precipitación Retención Escorrentía Evapo-

transpiración

Recarga

Hídrica Total

1 Arbustos 936.00 33,066,696 3,998,493 1,456,026 7,481,233 20,130,924 33,066,675

2 Bosque Latifoliado 854.00 33,958,968 6,812,869 0 6,802,635 20,343,458 33,958,962

3 Cardamomo 764.00 26,752,733 3,235,095 10,789,668 5,941,519 6,786,445 26,752,726

4 Granos básicos 987.00 38,429,108 4,645,435 26,174,642 5,739,270 1,869,755 38,429,103

5 Bosque latifoliado 411.00 15,797,881 3,169,262 342,305 3,293,215 8,993,098 15,797,879

6 Bosque latifoliado 491.00 29,551,784 5,926,445 534,797 3,582,585 19,507,955 29,551,782

7 Bosque latifoliado 11,213.00 424,492,036 85,157,184 6,199,031 90,200,640 242,935,127 424,491,982

8 Granos básicos 278.00 11,071,850 1,338,307 15,548 2,087,707 7,630,285 11,071,847

9 Granos básicos 365.00 11,524,851 1,394,516 1,804,275 2,933,216 5,392,843 11,524,850

10 Pastos cultivados 541.00 17,295,157 2,092,514 1,766,809 4,272,121 9,163,709 17,295,154

11 Pastos naturales 1,558.00 48,806,116 5,905,967 894,014 12,358,172 29,647,929 48,806,082

12 Pastos cultivados 294.00 9,222,074 1,115,939 102,994 2,332,322 5,670,812 9,222,068

13 Pastos naturales 276.00 8,811,962 1,066,157 584,837 2,139,666 5,021,298 8,811,958

TOTAL 18,968.00 708,781,218 125,858,183 50,664,946 149,164,302 383,093,637 708,781,068


En la subcuenca el 21% del área tiene una recarga hídrica entre 1x106 m

3/año a

10x106

m3/año, 3% entre 10x10

6-20x10

6 m

3/año y el 76% más de los 20x10

6

m3/año. La menor recarga hídrica se concentra principalmente en la parte baja de

la subcuenca (49,875,293 m3/año), mientras que la mayor recarga se distribuye a

lo largo de la parte alta y media alta (270,073,367 m3/año). En la parte media la

recarga hídrica es moderada (63,144,976 m3/año). Estas variaciones resultan del

efecto combinado que ejercen los diferentes factores que fueron considerados en el

análisis (geología, textura, precipitación, pendiente y cobertura), que bien

favorecen el proceso o en su defecto lo limitan en cada una de las unidades.

Al considerar únicamente la zona baja de la subcuenca la pendiente predominante

es eminentemente plana (>1%) y la precipitación es alta (más de 3,000mm/año en

promedio), condiciones que en general favorecen el proceso de recarga hídrica.

Adicionalmente, las características geológicas constituyen un acuífero de muy

buena productividad, predomina una textura de suelos del tipo franca la cual

favorece los procesos de infiltración, y las condiciones vegetales son especiales al

estar presente un ecosistema único dominado por zonas inundables (área que no

fue considerada) y el resto lo conforman pastos y granos básicos.

75

A pesar de que en el área las condiciones son favorables, ésta contribuye

únicamente al 13% del total de recarga hídrica en la subcuenca. Esto

probablemente se deba a que la precipitación promedio que recibe es menor

comparada con el resto y el efecto de retención (10,508,936 m3/año) que ejercen

los cultivos agrícolas presentes en comparación con la parte media y alta

(115,349,245 m3/año) es también menor.

En la parte media de la subcuenca la pendiente varía de moderada a alta (26% en

promedio) y la precipitación media es de 3,657mm/año. Se presentan dos unidades

geológicas, las cenizas volcánicas cuaternarias que representan acuíferos con

valores elevados de transmisibilidad y almacenamiento y las Rocas Sedimentarias

del Carbonífero que constituyen acuíferos menos productivos. La textura de suelos

son dominantemente arcillosas y predomina una cobertura vegetal variada: granos

básicos, cardamomo, arbustos y bosques latifoliados. En este caso aunque la

principal entrada de agua al sistema (precipitación) es mayor que en la parte baja,

las pendientes más pronunciadas aumentan la escorrentía (39,347,477 m3/año en

comparación con 11,317,468 m3/año para el resto de la subcuenca), que sumado al

tipo de geología y textura de suelos presentes, no se favorece idealmente el

proceso de infiltración y por ende de recarga para alimentar los mantos fréaticos.

Sin embargo, a pesar de ello la recarga hídrica es ligeramente mayor en

comparación con la parte baja (representa el 16% del total) lo cual se ve

favorecido por la presencia de cobertura forestal. Dicha cobertura ejerce una

influencia positiva debido a que se aumenta el volumen de agua infiltrado por el

efecto de retención, se reduce la escorrentía y debido a la materia orgánica que se

forma en el suelo que favorece también la infiltración. En efecto, las unidades

ubicadas en la parte media con bosque latifoliado totalizan una recarga hídrica de

29,336,555 m3/año en comparación con 13,677,497m

3/año de recarga hídrica que

aportan en total las unidades con granos básicos, cardamomo y pastos; la

escorrentía es significativamente menor 342,304m3/año en comparación con los

37,549,147m3/año que aportan las actividades agrícolas; y en cuanto a la

intercepción esta es mayor también en las unidades con cobertura forestal

(9,982,130m3/año) en comparación con los cultivos agrícolas y pastos (8,946,687

m3/año). Al comparar las unidades con bosque versus las unidades con arbustos

del área se presenta la misma tendencia.

En la parte alta la pendiente es altamente accidentada (37%) y la precipitación

promedio asciende a 4,596 mm/año. Está presente una sola unidad geológica del

tipo rocas metamórficas del Paleozoico y la textura de suelos dominante es franca

arenosa. La cobertura vegetal también dominante es el bosque latifoliado con la

presencia de granos básicos dispersos en el área. En esta región es importante

resaltar que a pesar que la pendiente es la más accidentada, únicamente se reporta

una escorrentía de 6,749,375 m3/año en total. El balance neto nos proporciona una

elevada recarga hídrica, de hecho la más alta en toda la subcuenca (270,073,366

m3/año equivalente al 71%).

76

Esto se debe a los altos valores registrados de precipitación, a las condiciones

geológicas y edáficas que favorecen significativamente el proceso, y debido a la

cobertura vegetal presente que nuevamente ejerce un efecto positivo. Ahora bien,

el hecho que son varios los factores que tienen una influencia significativa, no

significa que debe descreditarse la importancia que tiene la cobertura forestal en el

área, ya que al cubrir un 98% de la parte alta, puede asumirse que los resultados

entre las variables del balance hídrico (mayor retención92,421,935.41 m3/año

comparado con el resto de la subcuenca y una significativa reducción en la

escorrentía) se deben a los efectos que produce dicha cobertura.

El comportamiento del flujo del agua dentro de una cobertura forestal y como ello

tiene efectos positivos sobre la recarga, está determinado por cómo el agua

capturada por el dosel de los árboles principalmente adultos y maduros

(intercepción) seguido de un evento de precipitación, reduce en primera estancia la

cantidad de agua que se pierde por escorrentía y cómo posteriormente el agua

retenida que no ha sido evaporada tiene posibilidades de infiltrar después de su

escurrimiento. Es así como una mayor cantidad de agua puede llegar hasta los

mantos acuíferos ya que al no ser un proceso inmediato, los suelos pueden

continuar infiltrando sin que ésta se pierda por estar saturados durante o

inmediatamente después del evento de lluvia. La materia orgánica que se origina

sobre los suelos bajo una cobertura forestal además tiene un papel importante

sobre las mayores posibilidades de infiltración. Esto debido a que este material

posee características similares a los suelos arcillosos que retienen agua actuando

como una “esponja” que absorbe agua. Por lo tanto, el agua al encontrarse

“almacenada” en estas capas puede incorporarse eventualmente a los suelos.

En términos generales a nivel de subcuenca, se puede identificar a la unidad de

mapeo que presenta la mayor recarga hídrica (No. 7 con 242,935,127m3/año) cuya

cobertura vegetal es del tipo bosque latifoliado. Adicionalmente, que la relación

precipitación/recarga hídrica en las unidades con bosque, demuestra que en ellas

se infiltra más de la mitad de la precipitación que reciben. Por su parte, la unidad

que reporta el menor volumen de recarga es la No. 4 (1,869,755 m3/año) y tiene

asociada una cobertura de granos básicos.

Realizando un análisis más específico entre el uso del suelo a nivel de subcuenca y

la recarga hídrica, se obtuvo que los bosques cubren un 68% del área total y a ellos

se debe un 76% de la recarga hídrica disponible para satisfacer las necesidades de

los diferentes sectores del área. En el caso de los cultivos agrícolas estos cubren el

13% del área y contribuyen en un 12% en la recarga. Los arbustos cubren un 10%

y contribuyen en un 6% en la recarga hídrica, mientras que los pastos y el

cardamomo cubren cada uno un 4% de la superficie y representan el 4% y 2%

respectivamente del total de la recarga. Al relacionar el área con el volumen se

aprecia nuevamente que el bosque sigue siendo la cobertura más importante pues

presenta la relación más alta (1.1) versus 0.95 de los cultivos agrícolas y 0.88 de

pastos.

77

Todos estos análisis refuerzan el hecho que los bosques constituyen el principal

uso del suelo sobre cualquier otro, que contribuye principalmente con los procesos

de recarga hídrica. Si las unidades de mapeo están asociadas con texturas

erosionables y altas pendientes, el importante efecto de los bosques sobre la

reducción en la escorrentía favorece la protección de suelos y directamente al buen

estado en la calidad del agua de los afluentes, por lo que además tienen un efecto

positivo sobre la calidad del recurso.

El resumen del balance hídrico (ver Cuadro 33) de la subcuenca muestra que la

principal salida de agua en el sistema es la recarga hídrica potencial (54%) seguida

por la evapotranspiración (21%). La escorrentía representa la menor salida en un

7% y un 17% de la precipitación es retenida por la cobertura vegetal. Es

importante mencionar ya que no se ha discutido anteriormente, que la

evapotranspiración a nivel de subcuenca es mayor en las áreas con cobertura

forestal 103,879,074 m3/año, mientras que para otro tipo de cobertura es de

45,285,227 m3/año, lo que indica que los árboles son grandes consumidores de

agua.




Adicionalmente, en el siguiente cuadro se puede observar el resumen del análisis

realizado para la identificación de las áreas de regulación y captación hídrológica.

El 91% de la superficie entra dentro de la categoría “Muy Alta” a la cual se le

atribuye el 98% de la recarga. El resto entra dentro de la categoría “Alta” y una

menor o no significativa porción dentro de “Muy Baja”. En promedio las unidades

de mapeo dentro de la categoría “Muy Alta” recargan 22,207 m3/ha/año, las

unidades de categoría “Alta” 8,883 m3/ha/año y las unidades de categoría “baja”

1,894 m3/ha/año.

Para las unidades representativas de cobertura forestal de muy alta captación y

regulación, la recarga hídrica promedio es de 26,775 m3/ha/año. Si el volumen

diario adecuado del líquido para una persona es de 200 litros y si se considera un

núcleo familiar de 5 personas, se obtiene un consumo de 1,000 litros/día ó

1m3/dia. Para el mes serían necesarios 30 m

3, por lo que se necesitan 360m

3 de

agua al año por familia (Ávalos y Rosito, 2007). Con los valores promedio

obtenidos, una hectárea de bosque en la subcuenca puede garantizar un

abastecimiento hídrico para 74 familias de cinco personas.

Entrada Salidas m3/año %

Precipitación Evapotranspiración Potencial 149,164,302 21.05

m3/año Retención 125,858,183 17.76

Escorrentía 50,664,946 7.15

Recarga Hídrica 383,093,637 54.05

708,781,218 TOTAL 708,781,068 100.00

78

Cuadro 34. Recarga hídrica anual y extensión por categoría de Tierras Forestales

de Captación y Regulación Hídrica de la Subcuenca Río Zarco.

Clasificación Volumen

m³/año

% Extensión

Ha

%

Muy Alta 374,437,437 97.74 17,217.00 90.77

Alta 6,786,445 1.77 764.00 4.03

Media 0 0.00 0.00 0.00

Baja 0 0.00 0.00 0.00

Muy Baja 1,869,755 0.49 987.00 5.20

TOTAL 383,093,637 100.00 18,968.00 100.00 Fuente: Proyecto FODECYT 77-2007

En el Mapa 8 se muestra la ubicación geográfica de las zonas de recarga hídrica

dentro de la subcuenca. Se observa que las tierras de muy alta regulación y

captación se localizan en la parte baja y alta, mientras que en la parte media se

concentran las zonas de alta y muy baja captación y regulación hidrológica.

Mapa 8. Zonas de regulación y captación hídrica en la subcuenca el Zarco.


79

Por su parte, los resultados de precipitación, evapotranspiración real, escorrentía

superficial, retención vegetal y recarga hídrica natural por unidad de mapeo para la

subcuenca El Hato, se muestran en el siguiente cuadro. La recarga hídrica natural

varía desde los 39,000 m3/año hasta los 73.9x10

6 m

3/año, sumando un total de

217.3x106 m

3/año.


El Hato, San Agustín Acasaguastlán, El Progreso.

Unidad

Mapeo Cobertura Vegetal

Área

(Ha) Volumen (m3/año)

Precipitación Retención Escorrentía

Evapo-

transpiración

Recarga

Hídrica Total

1

Arbustos y

Matorrales 687.00 13,751,065 1,773,671 0 3,331,492 8,645,898 13,751,061

2

Arbustos y

Matorrales 900.00 18,205,115 2,369,215 3,952,178 4,323,926 7,559,794 18,205,113

3

Arbustos y

Matorrales 1,500.00 30,412,369 3,906,408 2,104,856 6,849,613 17,551,488 30,412,366

4

Arbustos y

Matorrales 5,704.00 115,678,921 14,836,110 0 26,965,588 73,877,214 115,678,912

5 Bosque Conífero 231.00 4,580,785 936,998 1,177,479 1,278,604 1,187,704 4,580,784

6 Bosque Mixto 175.00 3,499,982 721,408 415,532 984,654 1,378,387 3,499,981

7 Café 283.00 5,664,558 1,168,270 274,175 1,381,430 2,840,680 5,664,556

8 Granos Básicos 490.00 9,865,872 1,286,302 1,908,915 2,531,516 4,139,134 9,865,867

9

Arbustos y

Matorrales 3,949.00 79,333,780 10,300,749 4,528,150 18,652,908 45,851,966 79,333,772

10

Arbustos y

Matorrales 772.00 15,290,175 3,123,350 0 4,634,245 7,532,559 15,290,154

11 Bosque Conífero 638.00 12,713,742 2,613,423 0 3,573,388 6,526,912 12,713,723

12 Bosque Latifoliado 1,084.00 21,630,104 4,450,689 2,011,982 5,896,944 9,270,481 21,630,096

13 Bosque Mixto 342.00 6,937,161 887,965 1,554,422 1,557,635 2,937,138 6,937,161

14 Granos Básicos 541.00 10,859,698 1,407,980 7,505,659 1,906,074 39,981 10,859,694

15

Arbustos y

Matorrales 744.00 14,823,644 1,902,456 0 3,512,755 9,408,428 14,823,639

16 Bosque Conífero 1,125.00 22,479,217 4,630,183 0 6,162,334 11,686,667 22,479,183

17 Bosque Latifoliado 426.00 8,576,808 1,118,124 0 2,190,843 5,267,839 8,576,806

18

Arbustos y

Matorrales 188.00 3,796,955 496,059 777,602 907,100 1,616,193 3,796,954


En la subcuenca El Hato el 38% del área tiene una recarga hídrica entre 39,000

m3/año a 10x10

6 m

3/año, 13% entre 10x10

6-20x10

6 m

3/año y el 49% más de los

20x106

m3/año. La menor recarga hídrica se concentra principalmente en la parte

baja (36,018,557 m3/año) de la subcuenca, mientras que la mayor recarga hídrica

se distribuye a lo largo de la parte media y alta (90,747,470 m3/año y 90,552,437

respectivamente m3/año). De igual manera que en lo discutido anteriormente, este

comportamiento se debe a las características geológicas, edáficas, ecológicas y

climáticas presentes.

80

Si se considera únicamente la parte baja de la subcuenca en ella predomina una

pendiente moderada (20% en promedio) y una precipitación media anual de 2,018

mm. Se encuentran presentes tres unidades geológicas, las cenizas volcánicas

cuaternarias, las rocas ígneas y metamórficas del terciario y las rocas

metamórficas del paleozoico; de las cuales las últimas dos no constituyen

acuíferos tan productivos con respecto a la primera unidad mencionada. La textura

de suelos dominante es del tipo franca arcillosa y las condiciones vegetales están

constituidas principalmente por arbustos, matorrales y bosque (latifoliado y

mixto). Se puede percibir entonces que en la zona la precipitación no constituye

una fuerte entrada de agua, en comparación por ejemplo con el promedio de lluvia

que recibe anualmente la subcuenca Zarco (3,719 mm), sin embargo, ésta es

significativa. La pendiente y la geología teóricamente no son las ideales pero el

tipo de suelos y la cobertura vegetal presente son factores favorables. El balance

general para esta área nos indica por lo tanto, que aunque la recarga hídrica es la

menor de toda la subcuenca (17%), la textura y la cobertura vegetal tienen un

efecto positivo favoreciendo los procesos de infiltración y debido a una mayor

retención.

En la parte media de la subcuenca la pendiente promedio es de moderada a baja

(15%) y tiene una precipitación promedio de 2,013 mm/año. La geología presente

son las rocas ígneas y metamórficas del terciario y las rocas metamórficas del

paleozoico, los suelos tienen una textura franca arcillosa arenosa y los arbustos,

matorrales, granos básicos y el bosque latifoliado representan los principales usos

del suelo. A pesar de que la precipitación en promedio se mantiene “constante”

con respecto a la parte baja, representa también un ingreso importante de agua al

sistema. Se puede observar además que la textura de suelos es homogénea dentro

de este sector y se caracteriza porque favorece los procesos de infiltración.

Básicamente al mantenerse constante en promedio la precipitación y las

características de suelo (textura) en esta zona, las diferencias tan marcadas en la

recarga hídrica se deben por tanto, en gran medida a las condiciones geológicas y

al tipo de cobertura presente. Un importante tramo que se extiende por la parte

central hacia la parte alta de la subcuenca reporta los valores de recarga hídrica

más altos (73,877,213 m3/año) y en él predomina una cobertura vegetal dominada

por arbustos y matorrales. Existen en el extremo derecho más o menos a la misma

altura en la que se presenta este tramo, las mismas condiciones excepto la unidad

geológica, lo cual probablemente explica la diferencia en cuanto a una menor

recarga hídrica para esta parte (7,559,794 m3/año). En el extremo opuesto de la

parte media existen diferencias en la recarga igualmente marcadas y aunque en

dicha área la geología es la misma, se encuentran mosaicos con cobertura vegetal

distinta (cultivos agrícolas anuales, café, arbustos, matorrales y bosque). Esto

probablemente sea el factor que determina las diferencias en la recarga para dicho

caso, ya que en las unidades cuya cobertura vegetal es del tipo granos básicos, la

recarga hídrica equivale a 39,980 m3/año, mientras que donde está presente una

cobertura del tipo bosque latifoliado, la recarga hídrica es mayor acumulando los

9,270,480 m3/año.

81

En la parte media en las unidades donde la cobertura vegetal es quizás la

determinante en el volumen total de precipitación recargado, se puede apreciar que

este hecho se deriva que de donde existe una cobertura forestal, el 20% de la

precipitación es retenida en comparación con el 12% que retienen los arbustos y

cultivos agrícolas; y los bosques latifoliados reportan un volumen menor de

escorrentía (2,011,981 m3/año) en comparación de los 11,457,836 m

3/año que se

producen con la presencia de otros usos del suelo. Ambos comportamientos como

ya se ha explicado anteriormente favorecen la recarga hídrica. Sin embargo, los

arbustos y matorrales al cubrir un 80% del territorio de la parte media de la

subcuenca, representan en total la cobertura que contribuye al 90% de la recarga,

los bosques cubren un 13% de la superficie equivalente al 10% de la recarga

hídrica y por último, los cultivos agrícolas que cubren el 7% del área su aporte en

la recarga no es significativo. El papel dominante de los arbustos y matorrales en

este caso se debe quizás por efectos de extensión, aunque no debe descartarse su

importante aporte. En este sentido este comportamiento indica que una

regeneración natural aunque aún no haya llegado a su respectiva vegetación

climax (bosque maduro) aporta más que la presencia de cultivos anuales.

En la parte alta de la subcuenca la pendiente es mayor (23%) y la precipitación

disminuye significativamente (1,997mm/año). La geología es en su totalidad rocas

metamórficas del paleozoico y la textura de suelos dominante es franca arcillosa

arenosa que favorece la recarga hídrica. La cobertura vegetal es variada y está

compuesta por bosque de coníferas y mixto, café, arbustos y matorrales y granos

básicos. En esta área las diferencias en la recarga hídrica pueden atribuirse

igualmente por el efecto que ejerce el tipo de cobertura, la cual es mayor en las

áreas con arbustos y matorrales (equivale a un 69% de la recarga total para la parte

alta), seguidas por las que contemplan bosques de coníferas-mixto (23%), café

(3%) y granos básicos (5% de la recarga) consecutivamente. La parte alta

contribuye en total al 43% del total de recarga hídrica para toda la subcuenca, de

manera que a pesar que la precipitación es menor y las pendientes mayores,

igualmente se favorece el proceso. De igual manera que en la parte media en las

unidades cuya cobertura vegetal es forestal o con arbustos y matorrales, la

retención total es mayor (24,228,565 m3/año) versus 2,454,571 m

3/año en las

unidades con otros usos del suelo. La escorrentía promedio en las unidades con

bosque, matorrales y arbustos es menor (874,451 m3/año) versus 1,091,545m

3/año

en promedio que se reporta para las unidades con café y granos básicos, incluso

para algunas unidades con bosque se registraron valores iguales a cero.

En la subcuenca El Hato se pude identificar además a la unidad de mapeo No. 4

como la que presenta la mayor recarga hídrica (73,877,213 m3/año) cuya cobertura

vegetal es del tipo arbustos y matorrales. La unidad con la menor recarga es la No.

14 con 39,980 m3/año y tiene asociada una cobertura de granos básicos. En

términos generales los bosques cubren un 19% del área total y a ellos se debe un

17% de la recarga. En el caso de los arbustos y matorrales estos cubren el 74% y

contribuyen en un 76% en la recarga. La agricultura cubre 1% y contribuyen en un

1% y los cafetales cubren el 7% y representan el 6% de la recarga hídrica.

82

Al relacionar el área con el volumen a nivel de subcuenca se aprecia que los

arbustos y matorrales tienen la mayor relación (1.04) seguidos por los bosques

(0.93), los cafetales (0.80) y los cultivos anuales (0.78). En este caso los arbustos

y matorrales muestran ser el principal uso del suelo que contribuyen

principalmente con los procesos de recarga hídrica. Los bosques ocupan el

segundo lugar, lo que términos generales muestra que ambas coberturas ejercen un

rol importante en la cantidad de agua disponible para los diferentes usuarios en la

subcuenca como también en la calidad de la misma al generar los menores valores

de escorrentía. El resumen del balance hídrico (ver Cuadro 36) de la subcuenca

muestra que la principal salida de agua en el sistema es la recarga hídrica (55%)

seguida por la evapotranspiración (24%). La escorrentía representa la menor salida

en un 7% y un 15% de la precipitación es retenida por la cobertura vegetal.


Hato.


Las tierras de regulación y captación hídrica en la subcuenca se distribuyen de la

siguiente manera (Cuadro 37): el 66% de la superficie entra dentro de la categoría

“Muy Alta” a la cual se le atribuye el 74% de la recarga hídrica. El 21% de la

superficie corresponde a la cateogría “Alta” y representa el 19% de la recarga,

seguido por la categoría “Media” con el 9% de la superficie y el 7% de la recarga

hídrica, y finalmente las cateogrías “Baja” y “Muy Baja” cubren el 1% y 3%

respectivamente, y representan menos del 1% de la recarga hídrica. En promedio

las unidades de mapeo dentro de la categoría “Muy Alta” recargan 12,310

m3/ha/año, las unidades de categoría “Alta” 9,592 m

3/ha/año, las unidades de

categoría “Media” 8,330 m3/ha/año y las unidades de categoría “Baja y Muy Baja”

2,608 m3/ha/año.

Cuadro 37. Recarga hídrica anual y extensión por categoría de Tierras Forestales

de Captación y Regulación Hídrica.

Clasificación Volumen

m³/año

% Extensión

Ha

%

Muy Alta 160,602,833 73.90 13,010.00 65.78

Alta 40,794,437 18.77 4,244.00 21.46

Media 14,693,508 6.76 1,753.00 8.86

Baja 1,187,704 0.55 231.00 1.17

Muy Baja 39,981 0.02 541.00 2.74

TOTAL 217,318,463 100.00 19,779.00 100.00


Entrada Salidas m3/año %

Precipitación Evapotranspiración Potencial 96,641,051 24.28

m3/año Retención 57,929,358 14.55

Escorrentía 26,210,950 6.58

Recarga Hídrica 217,318,463 54.59

398,099,951 TOTAL 398,099,822 100.00

83

Para las unidades representativas de cobertura forestal de muy alta captación y

regulación, la recarga hídrica promedio es de 12,646 m3/ha/año. Con los valores

promedio obtenidos, una hectárea de bosque en la subcuenca puede garantizar un

abastecimiento hídrico para 35 familias de cinco personas.

En el siguiente Mapa se muestra la ubicación geográfica de las zonas de recarga

hídrica dentro de la subcuenca. Las tierras de muy alta regulación y captación se

localizan se distribuyen a lo largo de la subcuenca principalmente en la parte

media y baja. Las tierras de alta regulación y captación se localizan en la parte

alta, concentrándose principalmente en los límites del parte aguas superior. Las

tierras de media, baja y muy baja captación y regulación hídrica se localizan a lo

largo del cauce del Río Hato (bosque de galería) en la parte baja de la subcuenca y

en conglomerados dispersos en la parte media y media alta de la subcuenca.

Mapa 9. Zonas de regulación y captación hídrica en la subcuenca el Hato.


84

III.1.4 Monitoreo Hídrico

A continuación se presentan los datos de los monitoreos realizados en las 03

subcuencas:

Gráfica 2. Caudales monitoreados Subcuenca río Hato, San Agustín



Se puede observar que en la subcuenca del río Hato, durante el período

muestreado el caudal máximo se registró durante el mes de Septiembre (15 m3/s).

Esto se debe y está estrechamente relacionado al hecho que durante esos meses se

registraron las mayores tasas de precipitación en el área. Durante la época seca se

reportaron menores volúmenes de caudal, lo cual también está relacionado con un

decremento en la precipitación promedio.

Gráfica 3. Caudales monitoreados Subcuenca río Pancajoc, Purulhá, Baja Verapaz.


85

En la subcuenca Río Pacajoc los valores máximos de caudal se registraron durante

las mediciones realizadas en el mes de Enero (2m3/s), seguido por el valor

resultante del monitoreo realizado durante el mes de Septiembre y

consecuentemente del monitoreo correspondiente al mes de Abril (0.75m3/s).

Aunque se puede apreciar que los caudales son menores en comparación con los

volúmenes obtenidos en la subcuenca El Hato, la variación del caudal a lo largo

del año en base a los meses monitoreados en la subcuenca, no disminuye

drásticamente.

Gráfica 4. Caudales monitoreados Subcuenca río Zarco, Panzós, Alta Verapaz.


En la subcuenca Río Zarco se puede observar que el valor máximo de caudal se

registró en el monitoreo realizado durante el mes de Enero (19m3/s). En el mes de

Agosto se reporto un caudal de 12m3/s y durante los meses monitoreados durante

la época seca el caudal disminuyó significativamente. La subcuenca con respecto

a las otras dos bajo estudio, reportó el mayor volumen de caudal, lo que

comparativamente la caracteriza como un área importante por la abundancia del

vital líquido. En general los monitoreos realizados en las 03 subcuencas aunque

parecieran indicar más una tendencia irregular, muestran una ligera variación

estacional, con los mayores caudales reportados durante la época lluviosa y con

valores atípicos durante el mes de Enero.

Adicional a los monitoreos realizados para determinar la cantidad del recurso

hídrico, se midió también la calidad del agua en las diferentes subcuencas. En la

subcuenca El Hato se evaluaron diferentes puntos de muestreo reflejando en

términos generales un estado físico y químico normal del agua (Cuadro 38).

Únicamente el nivel de fosfatos durante el mes de Enero se encontró cerca de los

límites máximos permisibles.

86

Cuadro 38. Datos de Monitoreo Hídrico Físico – Químico de la Subcuenca Río

Hato, San Agustín Acasaguastlán, El Progreso.

Parámetro Punto de

Monitoreo feb-08 may-08 jun-08 ago-08 Observaciones

Oxígeno Disuelto

(mg/l)

Sobre Ruta Ca-9 10.4 FS FS 7.16 FS

Falla la Sonda El Jute 8.33 FS FS 7.63

El Carmen 8.63 FS FS 7.83

Oxígeno Disuelto

(%)

Sobre Ruta Ca-9 NFS FS FS 103.9 FS

Falla la Sonda El Jute NFS FS FS 106.2

El Carmen NFS FS FS 96.1

Temperatura (ºC)

Sobre Ruta Ca-9 21.7 30.8 FS 22

FS


El Carmen 13.4 FS FS 15

Salinidad

(%)

Sobre Ruta Ca-9 21.7 0.2 FS 0 FS

Falla la Sonda El Jute 0.1 0.1 FS 0

El Carmen 0 0 FS 0

Conductividad

Eléctrica (µs/cm)

Sobre Ruta Ca-9 185.3 334 FS 128.4 FS

Falla la Sonda El Jute 209 251 FS 103.9

El Carmen 72.5 68 FS 50.6

Sólidos Disueltos

Totales (mg/l)

Sobre Ruta Ca-9 88.6 160.5 FS 64.1 FS

Falla la Sonda El Jute 100 120.2 FS 49.3

El Carmen 34.5 32.1 FS 23.7

Potencial de

Hidrógeno (pH)

Sobre Ruta Ca-9 8.62 FS FS 8.598 FS


El Carmen 7.671 FS FS 7.093

Fosfatos

(PO4 3-)

Sobre Ruta Ca-9 1.91 0.43 0 0.06

El Jute 1.53 0.04 0 0.03

El Carmen 0.11 0.01 0 0.01

Nitritos

(NO2 –N)

Sobre Ruta Ca-9 0.005 0.002 0 0.001

El Jute 0.006 0.001 0 0.003

El Carmen 0.005 0.002 0 0.001

Nitratos

(NO3 –N)

Sobre Ruta Ca-9 5.1 0.8 0 0.3

El Jute 0.7 1 0 0.5

El Carmen 1.9 0.5 0 0.5

Amonio

(NH3 –N salic)

Sobre Ruta Ca-9 0.04 0.06 0 0.05 PDG

Por Debajo de

la Gama

El Jute -0.02 0.1 0 0.01

El Carmen 0.02 PDG 0 0

Sulfato

(SO4 2-)

Sobre Ruta Ca-9 3 9 0 3

El Jute 6 7 0 7

El Carmen 2 1 0 0

Carbonato (CO3-)

Sobre Ruta Ca-9 153 238 0 85

El Jute 136 221 0 68

El Carmen 85 51 0 34

PDG: no es reconocido por el que el reactivo utilizado tiene un rango de detección.


87

Los monitoreos en la subcuenca Río Pancajoc muestran para la mayoría de los

parámetros físicos y químicos, valores dentro del límite máximo aceptable a lo

largo del año (Cuadro 39). Sin embargo, el nivel de pH se registró durante el año

ligeramente ácido lo cual es un indicador que la calidad del agua no cumple

necesariamente con todos los estándares mínimos de calidad para ciertos usos.


Pancajoc, Purulhá, Baja Verapaz.

Parámetro ene-08 mar-08 may-08 jul-08 sep-08

Oxígeno Disuelto (mg/l) 0 7.4 0 12.22 12.04

Oxígeno Disuelto (%) 0 106.13 0 165.8 152.7

Temperatura (ºC) 0 24 0 23.5 19.3

Salinidad (%) 0 0 0 0 0

Conductividad Eléctrica (µs/cm) 0 23.20 0 3.61 1.74

Sólidos Disueltos Totales (mg/l) 0 10.6 0 1.2 1.1

Potencial de Hidrógeno (pH) 0 7.3 0 6.67 5.45

Fosfatos (PO4 3-) 0 0.25 0 0.09 0.55

Nitritos (NO2 –N) 0 0.008 0 0.022 -0.002

Nitratos (NO3 –N) 0 0.6 0 1.4 0.3

Amonio (NH3 N Salic) 0 0.12 0 -0.03 0.02

Sulfato (SO4 2-) 0 5.0 0 3.0 1.0

Carbonato (CO3-) 0 34 0 34 17


La subcuenca Río Zarco presenta una tendencia bastante si miliar a la subcuenca

anterior (Cuadro 40). Los niveles de pH durante la estación seca se encuentran

ligeramente básicos cambiando este comportamiento durante la época lluviosa a

niveles ligeramente ácidos. La temperatura además se encontró arriba de los

límites máximos aceptables aunque aún dentro de los límites máximos

permisibles. Esto es importante debido a que valores altos de temperatura influyen

la mayoría de los procesos químicos y biológicos del agua, afectando también la

cantidad de oxígeno disuelto. Por lo tanto, a pesar de que en general la calidad del

agua podría considerarse buena, su uso podría limitarse en función a estos

parámetros.

En el Cuadro 41 se presentan los valores de los análisis microbiológicos del agua

en las diferentes subcuencas. Se puede observar que en todos los muestreos los

valores de Coliformes y E. Coli sobrepasan los límites máximos permisibles. Esto

importante ya que indica que el agua no es apta para consumo humano, por lo que

debe de someterse a tratamientos previos.

88



Parámetro abr-08 jun-08 ago-08

Oxígeno Disuelto (mg/l) 5.85 0 11.87

Oxígeno Disuelto (%) 75.4 0 162

Temperatura (ºC) 27.0 0 26.4

Salinidad (%) 0.0 0.0 0.0

Conductividad Eléctrica (µs/cm) 38.60 0.00 5.00

Sólidos Disueltos Totales (mg/l) 18.8 0 1.9

Potencial de Hidrógeno (pH) 9.56 0.00 6.20

Fosfatos (PO4 3-) 0.15 0.00 0.65

Nitritos (NO2 –N) -0.001 0.000 0.022

Nitratos (NO3 –N) -0.1 0 1.4

Amonio (NH3 N Salic) 0.01 0.00 0.06

Sulfato (SO4 2-) - -1.00 1.00

Carbonato (CO3-) 34 17 17


Cuadro 41. Datos de Análisis Microbiológico de las Subcuencas del Proyecto.


Subcuenca Lugar

Fecha Coliformes

NMP/100 ml

E. coli

NMP/100ml

Hato El Carmen Mayo 2,008 816.4 224.7

Hato El Jute > 2,419.6 148.3

Hato Sobre Ruta Ca-9 > 2,419.6 > 2,419.6

Pancajoc Carretera Abril 2,008 2416.6 22.6

Zarco Carretera Abril 2,008 168.6 9.6

NMP: Número Más Probable

89

PARTE IV

90

IV.1 CONCLUSIONES

Objetivo Específico 1. Caracterizar y evaluar los factores hidroclimáticos de las

subcuencas de los Ríos: Hato, Pancajoc y Zarco.

Conclusión 1. Las subcuencas Río Zarco y Río Pancajoc ubicadas en el lado norte de la RBSM

presentan los mayores valores de precipitación (4,401 mm y 3,895.2 mm respectivamente) en

comparación con la subcuenca Río Hato (1,992.3 mm) ubicada en el lado sur.

Conclusion 2. Las temperaturas medias anuales registradas por las estaciones climáticas en las

diferentes subcuencas oscilan entre los 26.2°C-23.1°C en la subcuenca Pancajoc, entre los

25.7°C-24.9°C en la subcuenca Zarco y entre los 23.1°C-18.3°C en la subcuenca Río Zarco.

Conclusión 3. Los registros de precipitación en las 03 subcuencas bajo estudio muestran

diferencias marcadas en las láminas de agua, disminuyendo considerablemente durante los meses

correspondientes a la época seca.

Conclusión 4. Los monitoreos para determinar la cantidad de agua en las 03 subcuencas

muestran una tendencia irregular con los mayores caudales reportados durante la época lluviosa y

con valores atípicos durante el mes de Enero. La subcuenca Río Zarco posee el mayor caudal

registrado (19m3/s) y en promedio cuenta con los mayores volúmenes a lo largo del año

(9.4m3/s).

Conclusión 5. Los parámetros químicos y físicos monitoreados en las 03 subcuencas reflejaron

valores dentro de los límites máximos aceptables a excepción de algunos de ellos (fosfatos, pH y

temperatura) para algunas de las subcuencas. Sin embargo, estos parámetros se encontraron aún

dentro del límite máximo permisible de manera que la calidad del recurso se limita en función al

uso para el cual se destine.

Conclusión 6. Los valores resultantes de los análisis microbiológicos del agua indican que ésta

no es apta para consumo humano en ninguna de las subcuencas. Sin embargo, la calidad de agua

superficial en las subcuencas puede considerarse apta para la utilización en agricultura e

industria.

Conclusión 7. El análisis de la información climática e hidrológica generada y recopilada a una

escala con mayor detalle y de actualidad en este estudio, constituye una línea base importante

para el desarrollo e implementación de futuras estrategias como pagos o compensaciones

equitativas por los servicios ambientales que los recursos naturales prestan en las subcuencas. Así

mismo, representan una fuente valiosa de información para estudios y análisis posteriores de

escenarios ante el cambio climático para el desarrollo de medidas de adaptación y mitigación.

Objetivo Específico 2. Estimar a través del balance hídrico de suelos la recarga hídrica

natural de las subcuencas: Hato, Pancajoc, Zarco.

Conclusión 1. En la subcuenca Río Zarco según el balance hídrico de suelos la principal salida

de agua en el sistema es la recarga hídrica potencial (54%; 383,093,637 m3/año) seguida por la

evapotranspiración (21%; 149,164,302 m3/año). La escorrentía representa la menor salida en un

7% (50,664,946 m3/año) y un 17% (125,858,183 m

3/año) de la precipitación es retenida por la

cobertura vegetal.

Conclusión 2. La recarga hídrica natural en la subcuenca Río Zarco equivale a un total de

383.0x106 m

3/año. La menor recarga hídrica se concentra principalmente en la parte baja de la

subcuenca (49,875,293 m3/año; 13%), mientras que la mayor recarga se distribuye a lo largo de la

parte alta y media alta (270,073,367 m3/año; 71%). En la parte media la recarga hídrica es

moderada (63,144,976 m3/año; 16%).

91

Conclusión 3. En la subcuenca El Hato según el balance hídrico de suelos la principal salida de

agua en el sistema es la recarga hídrica (55%; 217,318,463 m3/año) seguida por la

evapotranspiración (24%; 96,641,051 m3/año). La escorrentía representa la menor salida en un

7% (26,210,950 m3/año) y un 15% (57,929,358 m

3/año) de la precipitación es retenida por la

cobertura vegetal.

Conclusión 4. En la subcuenca Río Hato la recarga hídrica natural equivale a un total de

217.3x106 m

3/año. La menor recarga hídrica se concentra principalmente en la parte baja

(36,018,557 m3/año; 17%) de la subcuenca, mientras que la mayor recarga hídrica 83% se

distribuye a lo largo de la parte media y alta (90,747,470 m3/año y 90,552,437 m

3/año

respectivamente).

Conclusión 5. En ambas subcuencas el volumen total de recarga hídrica estimado nos indica que

para el caso de Zarco, dicha “agua producida” teóricamente podría abastecer a más de 600,000

familias y en el Hato a más de 200,000 familias, esto sin tomar en cuenta el caudal ecológico.

Conclusión 6. La subuenca Rio Zarco recarga en promedio un mayor volumen en comparación

con la subcuenca el Hato, reafirmando que es una zona con mayor potencial hidrológico, sin

embargo, la producción hídrica en el Hato es significativa y de alto impacto para los usuarios

cuenca abajo por su confluencia con la región semiárida del Valle del Motagua.

Objetivo Específico 3. Determinar la cobertura vegetal y tipos de suelos que tienen más

influencia en la recarga hídrica de las subcuencas: Hato, Pancajoc y Zarco.

Conclusión 1. En la subucenca Río Zarco los bosques representan la principal cobertura vegetal

que favorece los procesos de recarga hídrica, al cubrir un 68% del área total y aportar un 76% de

la recarga. A ellos se debe el 80% de la retención vegetal y únicamente un 14% de la escorrentía

reportada a nivel de subcuenca, ejerciendo un efecto importante también sobre la calidad del agua

disponible para diversos usos dentro de la subcuenca.

Conclusión 2. En la subcuenca Río Zarco además los suelos cuyas texturas son del tipo franca

arenosa reportaron en total la mayor recarga hídrica (271,436,180 m3/año) en comparación con

otras texturas a pesar de que en ellas están asociadas de moderadas a fuertes pendientes.

Conclusión 3. En la subcuenca El Hato los arbustos y matorrales cubren el 74% y contribuyen

en un 76% en la recarga, convirtiéndose en la principal cobertura vegetal que favorece la recarga

hídrica. Los bosques al cubrir un 19% del área total y producir un 17% de la recarga le siguen en

segundo lugar. Ambas coberturas ejercen un papel regulador importante tanto en la calidad y

calidad del recurso, al presentar también valores promedio más bajos de escorrentía (874,451

m3/año) en las unidades donde está presente dicha cobertura en comparación con otros usos del

suelo.

Conclusión 4. En la subcuenca El Hato los suelos con texturas francas arcillo arenosas reportan

en total la mayor recarga hídrica (162,027,233 m3/año), lo cual está influenciado principalmente

por la cobertura asociada y las pendientes en promedio de moderadas a bajas.

Conclusión 5. El aporte positivo sobre la recarga hídrica en las coberturas forestales o con

arbustos y matorrales, se deriva también por su papel en el factor de retención y debido a la capa

de materia orgánica que se origina sobre los suelos que puede favorecer el proceso.

Conclusión 6. Los bosques en las subcuencas por su importante papel regulador y aporte hídrico,

representan la principal cobertura sobre la cual desarrollar estrategias para su protección, para

asegurar el potencial máximo de producción hidrológica en dichas áreas.

92

Objetivo Específico 4. Delimitar las áreas de mayor recarga hídrica de la Subcuenca, para

la planificación en el manejo de sus recursos forestales e hídricos.

Conclusión 1. En la subcuenca Río Zarco el 91% de la superficie es de muy alta recarga hídrica y

las unidades de mapeo dentro de esta categoría recargan 22,207 m3/ha/año. Las tierras de muy

alta regulación y captación se localizan en la parte baja y alta, mientras que en la parte media se

concentran las zonas de alta y muy baja captación y regulación hidrológica.

Conclusión 2. En la subcuenca Río Hato el 66% de la superficie entra dentro de la categoría

“Muy Alta” a la cual se le atribuye el 74% de la recarga hídrica y el 21% de la superficie

corresponde a la categoría “Alta” y representa el 19% de la recarga. En promedio las unidades de

mapeo dentro de la categoría “Muy Alta” recargan 12,310 m3/ha/año y las unidades de categoría

“Alta” 9,592 m3/ha/año. Las tierras de muy alta regulación y captación se localizan se distribuyen

a lo largo de la subcuenca principalmente en la parte media y baja. Las tierras de alta regulación y

captación se localizan en la parte alta, concentrándose principalmente en los límites del parte

aguas superior.

Conclusión 3. Mediante la identificación de las áreas de muy alta captación y regulación

hidrológica en las subcuencas, los esfuerzos podrán concentrarse a la restauración de las mismas,

en especial fomentando el establecimiento de cobertura forestal, la regeneración natural o la

conversión a sistemas productivos agroforestales o silvopastoriles.

93

IV.2 RECOMENDACIONES

Objetivo Específico 1. Caracterizar y evaluar los factores hidroclimáticos de las

subcuencas de los Ríos: Hato, Pancajoc y Zarco.

Recomendación 1. El equipo e instrumentos de medición climática se deben colocar a distintas

altitudes y en puntos estratégicos dentro de las subcuencas, para poder realizar triangulaciones y

obtener registros representativos que faciliten la interpolación de los datos.

Recomendación 2. El equipo de medición climático debe contener las condiciones adecuadas

para evitar que factores externos impidan, por ejemplo, el paso de luz, lluvia, etc. alterando o

afectando los registros. Adicionalmente, es importante realizar capacitaciones constantes al

personal encargado de la toma de datos de las estaciones climáticas. Esto debido a que permitirá

reducir los errores durante la lectura de los instrumentos así como la identificación inmediata de

irregularidades en los registros que permitan la implantación rápida de medidas correctivas.

Recomendación 3. Las mediciones climáticas deben siempre incluir un año hidrológico (estación

seca e invierno). Este es un aspecto fundamental para poder realizar análisis de estacionalidad.

Los monitoreos hídricos deben programarse y realizarse en la medida posible de manera

periódica para obtener datos que permitan realizar análisis más representativos. Se debe de

realizar un mantenimiento constante del equipo de medición para evitar fallos durante las

mediciones.

Recomendación 4. Debido a que en las subcuencas se identificaron diferencias estacionales en lo

referente disponibilidad de agua durante la época seca, se deben desarrollar en el área acciones

para resolver los problemas de escasez. Iniciativas que promuevan el uso eficiente del agua en los

sistemas de riego, recolectores de lluvia, etc. pueden ser alternativas viables.

Recomendación 5. Es importante también la promoción de mecanismos de producción más

limpios, prácticas agrícolas para la conservación de suelos, proyectos de reforestación para

contribuir con la calidad del agua y programas de educación ambiental entre los usuarios para el

manejo adecuado de los desechos líquidos y sólidos que usualmente son depositados en los

afluentes. Esto para mejorar las condiciones químicas, físicas y microbiológicas de dichos

recursos y que esto pueda favorecer su uso para diferentes actividades socioeconómicas.

Recomendación 6. Se debe fortalecer el programa de monitoreo hidroclimático no solo dentro de

las subcuencas estudiadas sino en la región, debido al alto potencial hidrológico y debido a que se

ha demostrado en los últimos años, que es una zona muy vulnerable ante eventos climáticos

extremos como precipitaciones y sequías intensas. Esto para contar con una generación

permanente y de largo plazo de registros que alimenten una línea base de información.

Objetivo Específico 2. Estimar a través del balance hídrico de suelos la recarga hídrica

natural de las subcuencas: Hato, Pancajoc, Zarco.

Recomendación 1. Los estudios para el balance hídrico deben considerar el análisis de los

efectos de infiltración y procesos geológicos así como el papel que ejerce la cobertura sobre la

retención. Estos factores son claves y determinantes pues permiten generar modelos que

cuantifican de forma más precisa este proceso, permitiendo así reducir incertidumbres y poder

generar información confiable que pueda servir de base para futuros proyectos de pago o

compensación por servicios ambientales.

94

Ahora bien, todos los elementos que intervienen son muy complejos de medir y en Guatemala

aún no se han realizado estudios en donde se cuantifique a un mejor detalle, por ejemplo, el papel

que tienen los distintos tipos de bosques o especies especificas sobre la retención. Son escasos

también estudios de balance hídricos de suelos en donde se considere a detalle el análisis a nivel

geológico. Por lo tanto, se deben promover investigaciones y proyectos bajo esta línea y escala.

Recomendación 2. En la subcuenca Zarco y El Hato se obtuvo que la mayor recarga hídrica se

genera en las partes medias y altas, por lo tanto, se recomienda el seguimiento o el

emprendimiento en éstas áreas, de acciones para la gestión integrada de recursos hídricos

involucrando a todos los usuarios y actores que son beneficiarios.

Objetivo Específico 3. Determinar la cobertura vegetal y tipos de suelos que tienen más

influencia en la recarga hídrica de las subcuencas: Hato, Pancajoc y Zarco.

Recomendación 1. Se deben continuar fortaleciendo las acciones para la protección de los

bosques tanto los ubicados dentro de la zona núcleo como también los bosques de pino-encino

(subcuenca El Hato) y bosques inundables (subcuenca El Zarco), por su importante contribución

y papel como reguladores en cuanto a la calidad y cantidad de los recursos hídricos. Nuevamente

fomentando mecanismos de pago y compensación entre los usuarios, procesos de gestión

integrada de recursos hídricos, sensibilizando y educando a la población en el tema, fomentando

a través de incentivos procesos de reforestación y generando opciones productivas que permitan a

la población local tener un mejor ingreso que contribuya a reducir su dependencia directa sobre

los recursos forestales, para evitar procesos de deforestación por consumo energético o avance de

la frontera agrícola.

Recomendación 2. En áreas degradadas como en el caso de la subcuenca El Hato se deben

también promover procesos de regeneración natural con enriquecimientos, debido a que la

cobertura de arbustos y matorrales representa también uno de los principales usos del suelo que

aportan significativamente con los procesos hídricos.

Objetivo Específico 4. Delimitar las áreas de mayor recarga hídrica de la Subcuenca, para

la planificación en el manejo de sus recursos forestales e hídricos.

Recomendación 1. Estrategias para evitar la deforestación y degradación en las áreas con

cobertura forestal de muy alta regulación y capitación hidrológica en las subcuencas, debe

además garantizarse para evitar procesos erosivos que atentan contra la productividad y pérdida

de los suelos, desequilibrios ecológicos con impactos negativos sobre la biodiversidad, así como

con la disponibilidad en cuanto a cantidad y calidad de los recursos hídricos. Se recomienda que

deben iniciarse o continuarse los esfuerzos para la conformación de comités de cuenca y el

trabajo en coordinación con los COCODES y COMUDES, para fortalecer las prácticas de

manejo integrado del fuego, entre otras iniciativas para evitar cambios en la cobertura forestal por

acciones antropogénicas.

Recomendación 2. La promoción de la recuperación, regeneración o reforestación de las áreas de

muy alta y alta captación y regulación hídrica también debe ser un eje de trabajo fundamental

para optimizar la productividad hidrológica de dichas áreas.

Recomendación 3. Se deben promover esfuerzos para involucrar a todos los usuarios y actores,

de manera que pueda implementarse para ambas cuencas, un sistema efectivo de recaudación de

fondos para su reinversión en proyectos para la conservación y protección de las subcuencas. Es

decir, poner en funcionamiento en las subcuencas estudiadas el modelo financiero del Fondo del

Agua que ha probado ser efectivo y sostenible en otras cuencas de la región.

95

Recomendación 4. Finalmente, en la subcuenca Rio Zarco y El Hato el bosque nuboso y el

bosque de pino-encino, ejercen un rol importante en la recarga hídrica sobretodo en la subcuenca

El Hato, por lo que particularmente deben protegerse. Esto debido a que dentro de la subcuenca

el Hato el recurso hídrico es materia prima para muchas actividades productivas, así como en

diferentes sistemas establecidos en la región árida y semiseca del Valle del Motagua, por lo que

se convierte en una importante área productora y abastecedora del recurso.

96

IV.3 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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102

IV.4 ANEXOS

IV.4.1 Datos climáticos de referencia para la estimación de evapotranspiración en

las subcuencas bajo estudio.

Radiación solar extraterrestre (RMM) expresada en evaporación equivalente en

mm/día, para diferentes meses y latitudes.

Fuente: INAB (2005).

Duración máxima medía diaria de horas de brillo solar para diferentes meses y

latitudes.

LA

TIT

UD

Norte E F M A M J J A S O N D

0 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1

5 11.8 11.9 12.0 12.2 12.3 12.4 12.3 12.3 12.1 12.0 11.9 11.8

10 11.6 11.8 12.0 12.3 12.6 12.7 12.6 12.4 12.1 11.8 11.6 11.5

15 11.3 11.6 12.0 12.5 12.8 13.0 12.9 12.6 12.2 11.8 11.4 11.2

20 11.0 11.5 12.0 12.6 13.1 13.3 13.2 12.8 12.3 11.7 11.2 10.9

25 10.7 11.3 12.0 12.7 13.3 13.7 13.5 13.0 12.3 11.6 10.9 10.6 Fuente: INAB (2005).

LA

TIT

UD

Norte E F M A M J J A S O N D

0 13.0 15.5 15.7 15.3 14.4 13.9 14.1 14.8 15.3 15.4 15.1 14.8

2 14.7 15.3 15.6 15.3 14.6 14.2 14.3 14.9 15.3 15.3 14.8 14.4

4 14.3 15.0 15.5 15.5 14.9 14.4 14.6 15.1 15.3 15.1 14.5 14.1

6 13.9 14.8 15.4 15.4 15.1 14.7 14.9 15.2 15.3 15.0 14.2 13.7

8 13.6 14.5 15.3 15.6 15.2 15.0 15.1 15.4 15.3 14.8 13.9 13.3

10 13.2 14.2 15.3 15.7 15.5 15.3 15.3 15.5 15.3 14.7 13.9 12.9

12 12.8 13.9 15.1 15.7 15.7 15.5 15.5 15.6 15.2 14.4 13.3 12.5

14 12.4 13.6 14.9 15.7 15.0 15.7 15.7 15.7 15.1 14.1 12.8 12.0

16 12.0 13.3 14.7 15.6 16.0 15.9 15.9 15.7 15.0 13.9 12.4 11.6

18 11.6 13.0 14.6 15.6 16.1 16.1 16.1 15.8 14.9 13.6 12.0 11.1

20 11.2 12.7 14.4 15.6 16.3 16.4 16.3 15.9 14.8 13.3 11.6 10.7

103

IV.4.2 Fotografías

Foto 1. Vista del Río Pancajoc, comunidad La

Esperanza, después de la Comunidad Monte Blanco,

Purulhá, Baja Verapaz; Abril 2008.

Foto 2. Elaboración Prueba de Infiltración No. 2 en

Potreros, Finca San José Panorama, Subcuenca Río

Zarco, Panzós, Alta Verapaz; Junio 2008.


Foto 3. Reconocimiento Subcuenca Río Zarco, Panzós,

Alta Verapaz; Vista de un vivero de Palmiste en la Finca

Pueblo Nuevo.

Foto 4. Pluviómetro utilizado en la Finca, el cual no da

confiabilidad por su estado y la toma de datos; Abril

2008.


104

Foto 5. Estación climática establecida, en la

Comunidad Monte Blanco, Subcuenca Río Pancajoc,

Purulhá, Baja Verapaz; Mayo 2008.

Foto 6. Desinstalación (por cambio de opinión de la

comunidad) en la Comunidad Monte Blanco, Subcuenca

Río Pancajoc, Purulhá, Baja Verapaz; Mayo 2008.


Foto 7. Estación climática en la Finca Pancajoc,

Subcuenca Río Pancajoc, Purulhá, Baja Verapaz; se

puede observar el uso de un higrotermógrafo, además

del pluviómetro y termómetro dentro del abrigo; Abril

2008.

Foto 8. Estación climática en la Comunidad La Pinada,

Subcuenca Río Pancajoc, Purulhá, Baja Verapaz; Mayo

2008.


105

Foto 9. Estación climática en la Comunidad San Marcos,

Subcuenca Río Zarco, Panzós, Alta Verapaz; Abril 2008.

Foto 10. Estación climática en la Comunidad Sepur,

Subcuenca Río Zarco, Panzós, Alta Verapaz; Mayo

2008.


Foto 11. Estación climática en la Comunidad La

Hierbabuena, Subcuenca Río Hato, San Agustín

Acasaguastlán, El Progreso; Mayo 2008.

Foto 12. Estación climática en la Comunidad Chanrrayo,

Subcuenca Río Hato, San Agustín Acasaguastlán, El

Progreso; Mayo 2008.


106

PARTE V

V.1 INFORME FINANCIERO

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