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Implicaciones en la variación de la morfología, la vegetación y la climatología en la recarga potencial de bloque de montaña en una región semiárida mediterránea
Implications on the variation of morphology, vegetation, and climatology in the potential recharge of mountain block in a semi-arid Mediterranean region
FRANCISCO JOSE DEL TORO GUERRERO
THOMAS GUNTER KRETZSCHMAR STEINLE
Acceso Abierto
Atribución
Variabilidad climática, índices de vegetación, humedad de suelo, ecohidrología, orientación de la pendiente, hidrología en zonas semiáridas, bloque de montaña
Climate variability, vegetation indices, soil moisture, ecohydrology, slope aspect, semi-arid hydrology, mountain block
Este trabajo de investigación se realizó en la región semiárida Mediterránea del Valle de Guadalupe, localizada en el noroeste de México. Esta región ha sido afectada por periodos secos recurrentes y cuyo acuífero está actualmente sobreexplotado. Se examinaron tres aspectos naturales que controlan la recarga de los acuíferos (factores climáticos, vegetación-topografía e hidrológicos) con diversas escalas espaciales (regional, local, microcuenca) y temporales (a largo y a corto plazo). Se desarrollaron una serie de metodologías para evaluar la variabilidad climática regional y los periodos de sequía, a la precipitación (P) y a la topografía como control en el desarrollo-distribución de la vegetación natural, el contenido de humedad del suelo (θ), los patrones de infiltración y la recarga potencial en el bloque de montaña. Se encontró: 1) una marcada reducción de la tasa de P anual y en la temporada de lluvia que ha afectado la región en los últimos 20 años, condición que ha influido en la severidad y duración de la sequía meteorológica, además del aumento de la temperatura promedio y la intensidad de la temperatura máxima diaria. 2) El control de la P sobre el vigor de la vegetación natural ejerce mayor influencia que los controles topográficos y la respuesta espectral de la vegetación xérica de las laderas con orientación sur (SFS) está más vinculada con la P estacional y anual que la vegetación mésica de las laderas con orientación norte (NFS). 3) La evolución temporal del θ y el almacenamiento de agua en el suelo muestran una fuerte variabilidad que se asocia principalmente con pulsos de alta intensidad de P y la profundidad del perfil del suelo en los sitios de ladera. Durante eventos de P de alta intensidad los sitios de ladera revelan un aumento del θ en la interfaz suelo-lecho rocoso, lo que sugiere flujos laterales sub-superficiales, mientras que la infiltración vertical del suelo disminuye notablemente. Las condiciones del suelo seco se reajustan anualmente en los sitios de ladera, y el agua no está disponible hasta la próxima temporada húmeda. La recarga potencial se produjo sólo en la temporada invernal, con eventos de P superiores a 50 mm/mes en el sitio SFS y a 120 mm/mes en el sitio NFS, lo que indica que la profundidad del suelo y la falta de cobertura vegetal son controles de suma importancia en el transporte del agua hacia la interfaz suelo-lecho rocoso en el bloque de montaña. En promedio se calculó que alrededor del 9.5% (~ 34.5 mm)...
This research was carried out in the semi-arid Mediterranean region of the Guadalupe Valley, located in the Northwest of Mexico. This valley has been affected by recurrent dry periods and its aquifer is currently overexploited. Three natural controls on aquifer recharge were examined (climatic, vegetation-topography and hydrological factors) on different spatial scales (regional, micro-basin and local) and temporal scales (long and short-term). A series of methodologies were developed to evaluate regional climatic variability and periods of drought, precipitation (P) and topography as a control in the development-distribution of natural vegetation, soil moisture content (θ), infiltration patterns and potential recharge in the mountain block. We found: 1) a marked reduction in the annual P and in the rainy season P has affected the region in the last 20 years, a condition that has influenced the severity and duration of the meteorological drought, in addition to the increase of the average temperature and the daily maximum temperature. 2) P exerted more influence over the vigor of natural vegetation than topographic controls, and the spectral response of xeric vegetation of south-facing slopes (SFS) was more linked to seasonal and annual precipitation than mesic vegetation of north-facing slopes (NFS). 3) The temporal evolution of θ and soil water storage showed strong variability which was mainly associated with high-intensity P pulses and soil profile depth on hillslope sites. During high-intensity P events the hillslope sites reveal an increase of θ in the soil-bedrock interface, suggesting sub-surface lateral flows, while vertical soil infiltration decreased markedly. Dry soil conditions occurred annually at hillslope sites, and soil-water was not available until the next wet season. Potential recharge occurred only in the winter season, with P events exceeding 50 mm/month at the SFS site and 120 mm/month at the NFS site, indicating that soil depth and lack of vegetation cover are significant controls on water transport to the soil-bedrock interface in the mountain block. On average, it was estimated that about 9.5% (~ 34.5 mm) of accumulated precipitation might contribute to aquifer recharge from hillslope sites.
CICESE
2019
Tesis de doctorado
Español
Del Toro-Guerrero, F.J. 2019. Implicaciones en la variación de la morfología, la vegetación y la climatología en la recarga potencial de bloque de montaña en una región semiárida mediterránea. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 100 pp.
HUMEDAD DEL SUELO
Aparece en las colecciones: Tesis - Ciencias de la Tierra

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