estrategias para el aseguramiento de la disponibilidad de agua para los humedales de la ensenada...

ESTRATEGIAS PARA EL ASEGURAMIENTO DE LA

DISPONIBILIDAD DE AGUA PARA LOS HUMEDALES DE

ENSENADA DE PABELLONES EN LA CUENCA DEL RIO

CULIACÁN

PROYECTO DE COLABORACIÓN

PRONATURA NOROESTE

CIAD, A.C. (UNIDAD MAZATLÁN)

LABORATORIO DE MANEJO AMBIENTAL

i

PARTICIPANTES

CCIIAADD,, AA..CC.. ((UUNNIIDDAADD MMAAZZAATTLLÁÁNN))

LLAABBOORRAATTOORRIIOO DDEE MMAANNEEJJOO AAMMBBIIEENNTTAALL

Dr. Arturo Ruiz Luna

Dr. Rafael Hernández Guzmán

PPRROONNAATTUURRAA NNOORROOEESSTTEE

MMAAZZAATTLLÁÁNN

Dr. Miguel Ángel Cruz Nieto

M. en C. Aimée Cervantes Escobar

Biol. Mar. José Machorro Reyes

ii

CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1

Relación Agua Humedales ........................................................................................... 4

2. ÁREA DE ESTUDIO ............................................................................................... 6

Actividades económicas asociadas a los humedales de Ensenada de Pabellones ........ 6

3. OBJETIVOS ........................................................................................................... 11

4. MÉTODOS ............................................................................................................. 14

Hidrología ................................................................................................................... 14

Límites de las sub-cuencas ..................................................................................... 14

Parámetros hidrológicos ......................................................................................... 15

Meteorología ............................................................................................................... 16

Caracterización ambiental .......................................................................................... 16

Coberturas y usos del suelo .................................................................................... 16

Determinación del balance hídrico y caudal ecológico .............................................. 21

Aproximación metodológica propuesta por la alianza WWF-Fundación Gonzalo

Río Arronte, I.A.P. ................................................................................................. 22

Índices de Alteración Hidrológica en Ríos (IAHRIS) ............................................ 23

Integración del Sistema de Información Geográfica .................................................. 24

5. RESULTADOS ...................................................................................................... 26

Hidrología superficial ................................................................................................. 26

Precipitación ............................................................................................................... 28

Caracterización ambiental .......................................................................................... 31

Coberturas y usos del suelo .................................................................................... 31

Suelos ..................................................................................................................... 35

Determinación del balance hídrico ............................................................................. 38

Grupos Hidrológicos de Suelo (HSG) .................................................................... 38

Profundidad de escurrimiento (Q) .......................................................................... 40

Estimación de Evapotranspiración de referencia (ETo) ......................................... 41

Otras aproximaciones para la estimación del caudal ecológico ................................. 46

Aproximación metodológica propuesta por la alianza WWF-Fundación Gonzalo

Río Arronte, I.A.P. ................................................................................................. 46

Índices de Alteración Hidrológica en Ríos (IAHRIS) ............................................ 51

6. SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (SIG) ....................................... 53

7. CONCLUSIONES .................................................................................................. 56

8. REFERENCIAS ..................................................................................................... 57

Informe Técnico. PRONATURA NOROESTE – CIAD MAZATLÁN

iii

1

1. INTRODUCCIÓN

En el mundo existe una amplia variedad de humedales, ambientes de transición entre

ecosistemas acuáticos y terrestres, que por su importancia ecológica, económica y

cultural, son objeto de atención especial por parte de diversos sectores, incluidos el

sector oficial, el académico y el ambientalista, entre otros.

Su importancia está de manifiesto en el interés que se le brinda por parte del

sector oficial, que confiere a la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) diversas

atribuciones para su inventario, conservación y manejo, entre otras acciones. De

acuerdo con la Ley de Aguas Nacionales (LAN Artículo 3. Fracción XXX) los humedales

son conceptualizados como zonas de transición entre los sistemas acuáticos y

terrestres que constituyen áreas de inundación temporal o permanente, sujetas o no a

la influencia de mareas, como pantanos, ciénagas y marismas, cuyos límites los

constituyen:

1) El tipo de vegetación hidrófila de presencia permanente o estacional;

2) Las áreas donde el suelo es predominantemente hídrico (es decir, suelos que

se han ido formando en condiciones de saturación, inundación o estancamiento de

agua, por un tiempo suficientemente largo para generar condiciones anaeróbicas en la

superficie) y;

3) Las áreas lacustres o de suelos permanentemente húmedos por la descarga

natural de acuíferos;

Esta definición es una traducción libre de la definición ofrecida por Cowardin et al.

(1979) para humedales de los Estados Unidos de América, que ha sido ampliamente

aceptada a nivel global, pero que conceptualiza básicamente a humedales

Aseguramiento de agua para los humedales de Ensenada de Pabellones

2

continentales. También derivada de la definición propuesta por los autores anteriores,

para la Convención Ramsar se define a los humedales de manera práctica como

pantanos, turberas, llanuras de inundación, ríos y lagos, y áreas costeras tales como

marismas, manglares, praderas de pastos marinos, también los arrecifes de coral y

otras áreas marinas cuya profundidad en marea baja no exceda de seis metros,

incluyendo a los humedales artificiales, como por ejemplo los estanques de

tratamiento de agua, o los estanques para actividades acuícolas.

Son sitios de gran importancia ya que albergan gran diversidad de especies,

además de brindar beneficios como el control de inundaciones, estabilización de las

costas, depuración de las aguas, mitigación y adaptación del cambio climático, entre

muchos otros beneficios reportados.

Dada la relevancia de estos ecosistemas, a nivel mundial se ha venido generando

una fuerte problemática por las diferentes actividades económicas que se llevan a

cabo en vecindad con estos ambientes, actividades que los transforman, modifican sus

capacidades y reducen los servicios ambientales que ofrecen, siendo la disminución de

superficie de humedales el extremo negativo, ya que esto implica además de la

pérdida de extensión, pérdida de hábitat y en consecuencia de biodiversidad.

En el Pacífico mexicano y particularmente en Sinaloa, existe una gran variedad de

humedales costeros como lagunas, llanuras de inundación, esteros, manglares y otros

sistemas de gran productividad, que son de particular importancia como hábitat para

las aves y otra fauna diversa que incluye mamíferos, reptiles y anfibios, además de

peces, crustáceos y moluscos que son tanto de importancia ecológica como

económica. Aves como la ibis blanca americana (Eudocimus blancus), garzas (Ardea

herodias), cormoranes (Phalacrocorax auritus), pelícanos (Pelecanus occidentalis, P.

erythrorhynchus) y algunos loros (Amazona orathryx, Ara militaris), son algunas de las

especies incluidas en un conjunto ornitológico de poco más de 250 especies de aves

que habitan en la zona costera del noroeste de México, muchas de las cuales,

aproximadamente el 40% de los cuales son especies migratorias. Dentro de este grupo

de aves destacan 12 especies de patos, cigüeñas (Mycteria americana), y el águila

pescadora (Pandion haliaetus). Dentro de los ecosistemas acuáticos que más destacan


3

por su capacidad para albergar miles de estas aves durante la época invernal se

encuentran Bahía Santa María, Ensenada de Pabellones (objeto del presente estudio) y

Huizache-Caimanero en Sinaloa, además del complejo de humedales integrado en

Marismas Nacionales, tanto en su segmento sinaloense como en la de mayor

extensión, localizada en Nayarit. Este último autor señala que para la zona costera de

Sinaloa se tienen registrados más de 400 especies de vertebrados, 51 de las cuales son

endémicas y cerca del 15% del total cuentan con algún estatus de protección de

acuerdo con la norma NOM-059-SEMARNAT-2010 (DOF, 2010). Entre otras señala al

jaguar (Felis onca), el ocelote (F. pardalis), cocodrilos (Crocodylus acutus), la iguana

verde (Iguana iguana), el venado cola blanca (Odocoileus viginianus) y a las especies

de tortuga marinas (Chelonia mydas y Lepidochelys olivacea). Muchas de las especies

que se encuentran en la zona costera dependen total o parcialmente en zonas de

manglares y los servicios que proveen las marismas como hábitat y fuente de alimento.

En ese sentido, Monzalvo (2006), Cervantes (2007) y Ruiz-Luna et al. (2010), estiman

que la cobertura de manglar en esta región se aproxima a 10,000 ha, lo que lo

convierte en uno de los ecosistemas con mayor extensión en Sinaloa.

Por su importancia, reconocida a través de diversas publicaciones, pero sobre todo

por medio de la consulta con expertos, el sistema de humedales que se integran en el

sistema Altata - Ensenada de Pabellones ha sido identificado como una de las áreas del

noroeste de México con mayor importancia para su conservación, reconociéndose

esto entre otras instancias por agencias de Gobierno como la Comisión Nacional para

el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO) y la Comisión Nacional de Áreas

Naturales Protegidas (CONANP), así como organizaciones conservacionistas de índole

nacional e internacional como es el caso de la propia Convención Ramsar, que declaró

a esta sistema lagunar como Humedal de Importancia Internacional (No. Ref. 1760),

con fecha del 2 de febrero de 2008, integrando una extensión de más de 40,000 ha,

excluyendo de dicha declaratoria al sistema de Altata, que forma parte del sistema

lagunar Altata – Ensenada de Pabellones con el que existe comunicación a través de un

canal formado por la península de Lucenilla, comunicándose ambos sistemas con el

golfo de California a través de la boca La Tonina (Fig. 1).


4

Relación Agua Humedales

Se reconoce que el factor que determina la presencia de los humedales es el agua, que

debe encontrarse en cantidades suficientes en el ambiente y por un tiempo

suficientemente largo para saturar al suelo de humedad y generar condiciones

específicas, propias de los humedales. Dada esta situación, los humedales tienen un

papel importante en la regulación del microclima, participando activamente y de

manera significativa en los ciclos biogeoquímicos al regular el movimiento del agua

dentro de las cuencas.

Fig. 1. Área de designación de Ensenada de Pabellones como sitio Ramsar (Humedal de Importancia Internacional)

Boca

Tonina


5

Una de las funciones de los humedales es la de almacenar agua para su posterior

liberación hacia sistemas contiguos, hacia el manto freático (cuyas fluctuaciones por

arriba de la superficie del suelo conforman el hidroperiodo), así como a la atmósfera.

Las características de cada humedal y su relación con el ciclo hidrológico dependen de

diversas características físicas y biológicas tales como densidad y tipo de vegetación,

cantidad de fibras/grado de descomposición de suelos, saturación del suelo y posición

en el contexto del paisaje, que puede afectar la cantidad y fuentes de agua al humedal

o sistema de humedales y por lo tanto afectar al ciclo hidrológico, uno de los ciclos de

mayor importancia que se da en estos tipos de ecosistemas son el ciclo del Agua

(Duever, 1988).

Dentro del ciclo del agua, se presentan procesos como la precipitación,

intercepción por el dosel vegetal, escurrimiento, infiltración, flujo subterráneo,

transpiración, evapotranspiración y sublimación. Dependiendo de la intensidad y

frecuencia con que se manifiesten estos procesos, su interacción con las condiciones

prevalentes como el clima, la geología y la topografía, y también la interacción con los

seres vivos, definirán los patrones de cobertura terrestre. Dichos patrones a su vez

tendrán influencia sobre el balance hídrico, por lo tanto si una de las dos partes es

alterada de manera importante, repercutirá de manera directa en la estructura y el

funcionamiento regular de la otra (Hernández, 2011).

Las características de los patrones de cobertura, en términos de su

heterogeneidad, distribución, extensión y composición son determinantes para el

mantenimiento de acuíferos y otros servicios ecosistémicos, por lo que en términos

generales, el conocimiento de la dinámica hidrológica resulta determinante para

establecer medidas de protección, restauración y manejo de estos ambientes. Con ese

marco de referencia, uno de los propósitos del presente estudio es el analizar los

componentes del ciclo hidrológico a través de la información disponible para la zona

de estudio y a partir de lo anterior, estimar los requerimientos hídricos de los

humedales costeros del sistema Ensenada de Pabellones, determinar las posibles

interacciones de estos ecosistemas con la agricultura, como uno de los principales

usuarios del agua e identificar estrategias de aseguramiento de flujo de agua dulce

hacia los humedales y las posibles acciones de restauración.


6

2. ÁREA DE ESTUDIO

Ensenada de Pabellones es un sistema de humedales localizado en el Noroeste de

México, en el estado de Sinaloa, parte de este sistema se distribuye en los municipios

de Culiacán y de Navolato, Sinaloa (Fig. 1). La zona pertenece a la Provincia Llanura

costera y deltas de Sonora y Sinaloa.

Se localiza en la subcuenca del Río Culiacán, que a su vez es una de las 11

subcuencas que forman parte de la cuenca del R. Culiacán. Es un sistema conformado

por lagunas costeras, esteros, estuarios, y en donde uno de los principales aportes de

agua superficial es el R. Culiacán, el cual es alimentado por los ríos Humaya y

Tamazula. Las localidades rurales más cercanas son El Dorado y el Castillo, y entre las

localidades urbanas más cercanas y de mayor importancia se encuentran la ciudad de

Culiacán.

El área de estudio cuenta con diversas categorías o nombramientos nacionales e

internacionales debido a su importancia. Pertenece a la Región hidrológica Prioritaria

Bahía de Ohuira-Ensenada del Pabellón, es una Región Marina Prioritaria, y parte de

ese ecosistema está constituido como ANP (Islas del Golfo de California). Ensenada de

Pabellones es un AICA (Áreas de Importancia para la Conservación de las Aves) marina.

Actividades económicas asociadas a los humedales de Ensenada de Pabellones

Ensenada de Pabellones se encuentra en una región de importancia para actividades

económicas como la agricultura y camaronicultura, ambas actividades dependientes

del recurso agua, al mismo tiempo que se localiza en proximidad con Culiacán, la

capital del estado, localidad con un importante flujo de capitales y la de mayor

población en la entidad. Para este ecosistema lagunar, el mayor aporte de agua lo

provee el río Culiacán, siendo el mismo río uno de los principales aportes de agua que

permiten la permanencia de los humedales en este sistema lagunar.

El embalse correspondiente a Ensenada de Pabellones es compartido por los

municipios de Navolato al norte y Culiacán al sur y en la planicie costera de ambos

municipios la actividad agrícola es intensiva, registrándose una extensión de casi


7

300,000 ha sembradas (Fig.2) con una reducción (236,674 ha) en lo que corresponde a

la superficie cosechada (Fig. 3).

Figura 2. Total de superficie sembrada

Figura 3. Total de superficie cosechada

Entre los principales cultivos sembrados y cosechados se encuentran el maíz, el sorgo,

los pastos y el frijol (Figuras 4 y 5)

020000400006000080000

100000120000140000160000180000

Alfalfa verd

e

Aven

a forraje

ra

Ch

ile ve

rde

Frijol

Maíz gran

o

Pasto

s

Sorgo

grano

Jitom

ate

Tom

ate verde

Trigo gran

o

Re

sto d

e los

cultivo

s

Sup

erf

icie

se

mb

rad

a (h

a).

Tipo de cultivo

Superficie total sembrada en los municipios de Navolato y Sinaloa. (Fuente: SIMBAD 2010)

020000400006000080000

100000120000140000160000180000

Alfalfa verd

e

Aven

a forraje

ra

Ch

ile ve

rde

Frijol

Maíz gran

o

Pasto

s

Sorgo

grano

Tom

ate rojo

(jitom

ate)

Tom

ate verde

Trigo gran

o

Re

sto d

e los

cultivo

s

Sup

erf

icie

co

sech

ada

(ha)

.

Tipo de cultivo

Superficie total cosechada en los municipios de Navolato y Sinaloa. (Fuente: SIMBAD 2010)


8

Figura 4. Total de superficie sembrada en el municipio de Culiacán y Navolato

Figura 5. Total de superficie cosechada en los municipios de Culiacán y Navolato

La agricultura de riego es la que cubre mayor superficie, abarcando las 202,119 hectáreas

incluyendo a ambos municipios, la agricultura de temporal solo se reporta para el municipio de

Culiacán y abarca 88,334 hectáreas (Tabla 1).

1000110002100031000410005100061000710008100091000

101000

Alfalfa verd

e

Aven

a forraje

ra

Ch

ile ve

rde

Frijol

Maíz gran

o

Pasto

s

Sorgo

grano

Jitom

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Tom

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Trigo gran

o

Re

sto d

e los

cultivo

s

Sup

erf

icie

se

mb

rad

a (h

a).

Tipo de cultivo

Superficies sembradas por tipo de cultivo en los municipios de Navolato y Culiacán, Sinaloa. (Fuente: SIMBAD 2010)

Navolato

Culiacán

1000

21000

41000

61000

81000

101000A

lfalfa verde

Aven

a forraje

ra

Ch

ile ve

rde

Frijol

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Sorgo

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Tom

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Tom

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Trigo gran

o

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cultivo

s

Sup

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icie

co

sech

ada

(ha)

Tipo de cultivo

Superficies cosechada por tipo de cultivo en los municipios de Navolato y Culiacán, Sinaloa. (Fuente: SIMBAD 2010)

Navolato

Culiacán


9

Tabla 1. Superficies totales de agricultura de riego y temporal en los municipios de Navolato y Culiacán.

Municipio Superficie sembrada

de riego (ha)

Superficie sembrada

de temporal (ha)

Navolato 87010 0

Culiacán 115109 88334

TOTAL 202119 88334

Por lo que corresponde a la acuicultura, representada principalmente por la

camaronicultura, ambos municipios se encuentran dentro de los que mayor extensión

y actividad tienen en términos de unidades de producción acuícola, sumando entre

ambos cerca de 200 granjas, muchas de ellas de pequeño tamaño y localizadas en

forma de agregados que en ocasiones dificultan la separación de las unidades

individuales, como ocurre en el caso específico de Culiacán, en la zona denominada

como El Patagüe, localizado en el extremo sur de Ensenada de Pabellones (Fig. 6).

Figura 6. Ensenada de Pabellones. Ubicación de unidades de producción camaronícola en el municipio de Navolato (polígonos en azul) y Culiacán (polígonos en rojo).

En conjunto, la camaronicultura de ambos municipios abarca una extensión próxima a

las 20,000 ha, si bien no toda la actividad camaronícola de Navolato y Culiacán se

concentra alrededor de este sistema lagunar, estimándose en poco menos del 50% la


10

extensión ocupada alrededor de Ensenada de Pabellones. De cualquier manera es

patente, particularmente para el caso de Culiacán, que esta actividad, conjuntamente

con la agricultura, están ejerciendo una fuerte presión ambiental sobre el ecosistema.


11

3. OBJETIVOS

Contando con el marco de caracterización de los ambientes naturales y artificiales que

forman parte del sistema lagunar Altata – Ensenada de Pabellones y en específico

sobre este último sistema, es evidente que se requiere generar una estrategia o

estrategias de conservación de los humedales que contemplen los factores sociales y

económicos que están interviniendo en los distintos procesos relacionados con este

ecosistema, sobre todo en lo que concierne a los usos y manejo del agua.

Por ello el objetivo central del presente estudio es el de generar elementos

técnicos y legales, a través de la evaluación y caracterización del régimen hidrológico

del sistema de humedales asociado a la cuenca baja del río Culiacán, que permitan una

toma de decisiones informada, orientando sobre los mecanismos más viables para

asegurar que el agua siga llegando a los humedales en cantidades suficientes para que

estos continúen ofreciendo sus bienes y servicios incluyendo dentro de estos, los que

presta a la agricultura, a la pesca y la acuicultura, entre otras actividades económicas

que se desarrollan en la región. Con este enfoque se toman en cuenta las necesidades

de diferentes usuarios, pero también considerando al ambiente como un usuario más

con sus propios requerimientos para mantener su funcionalidad.

También es pretensión del presente estudio el desarrollar los mecanismos para

que los resultados que de este se derivan, sirvan de base para difundir la problemática,

sus posibles repercusiones en el corto, mediano y largo plazo y las alternativas que

existen para que, conjuntamente con la comunidad se promuevan mecanismos de

solución viables, dentro del esquema del desarrollo sustentable.

Para alcanzar las metas, el presente proyecto se estructuró en tres fases, cada una

con una serie de objetivos específicos, que se describen a continuación:

Fase 1. Evaluación de las condiciones hidrológicas y caracterización de humedales.

Objetivos:

• Caracterización del flujo del río Culiacán; volúmenes históricos, situación actual

y tendencias, con determinación de posibles consecuencias sobre el estado de

humedales en el norte de Sinaloa.


12

• Disponibilidad y calidad de agua en la cuenca.

• Inventario de humedales en la Ensenada de Pabellones, incluidos en la cuenca

del río Culiacán.

• Evaluación de las condiciones hidrológicas requeridas y/o deseadas para apoyar

el mantenimiento de los actuales valores de los humedales (o restauración posible de

los valores ecosistémicos de los humedales).

Fase 2. Evaluación de la relación Agricultura-Humedales.

Objetivos:

• Identificación de usuarios y usos del agua y volúmenes de extracción de la

cuenca del río Culiacán para propósitos agrícolas y otros destinos.

• Determinación de la interacción entre áreas agrícolas con el sistema de

humedales y su posible influencia en términos hidrológicos.

• Evaluación de la percepción de los productores locales sobre la salud de

humedales y uso de agroquímicos en las áreas de drenaje a humedales.

Fase 3. Estrategias de aseguramiento de flujo de agua dulce hacia los humedales e

identificación de posibles acciones de restauración.

Objetivos:

• Descripción de la situación legal actual de usos y usuarios del agua procedente

del río Culiacán.

• Identificación de áreas y posibles acciones para restauración de humedales.

• Identificación de las herramientas legales y técnicas disponibles para asegurar

el ingreso de agua al sistema de humedales de la Ensenada de Pabellones asociados a

la cuenca del río Culiacán.

• Estudio de factibilidad de distintas opciones disponibles en el mercado para

asegurar los flujos hidrológicos.


13

• Identificación de mecanismos para la difusión de la problemática, impactos

inmediatos y a futuro y acciones para su solución.


14

4. MÉTODOS

Para cada una de las fases mencionadas previamente se propuso seguir una

metodología específica, siendo la caracterización de la zona, tanto a nivel de paisaje

como hidrológicamente, la primera de ellas a partir de lo que sería posible contar con

información de base para dar seguimiento posterior y para garantizar que se cuente

con los elementos técnicos específicos requeridos para afinar las estrategias que de

aquí emanen. Dados los avances del proyecto, para el presente informe se incluye

solamente la parte correspondiente a la metodología aplicada para cumplir la primera

de las tres fases señaladas y adicionalmente se describen algunos de los métodos que

se están aplicando para la segunda fase.

De acuerdo con lo anterior, en primer término se procedió a recabar datos e

información documental relacionada con los aspectos ambientales (hidrología,

meteorología, coberturas y usos de suelo) y socio-económicos de relevancia en la

región (Población, Agricultura, Acuicultura). Un criterio básico para la captura de

información fue que pudiera ser referida geográficamente, ya sea de manera amplia

(municipal, a nivel de ecosistema) o localizada, dando preferencia a esta última

considerando que uno de los productos principales del proyecto es el sistema de

información geográfica (SIG) que se está desarrollando tanto para plataformas de SIG

convencional, en este caso basadas en la plataforma ArcGis 10, en formato *.shp,

como para su visualización en Google Earth, con la producción de archivos *.kmz,

autodesplegables para su visualización como *.kml en Google Earth.

La preparación de algunos de los insumos requeridos para la generación del SIG y

posterior análisis, así como las fuentes y autoría de las principales capas, se detallan a

continuación sin ser exhaustivos.

Hidrología

Límites de las sub-cuencas

La información de base fue descargada del Simulador de Flujos de Agua de Cuencas

Hidrográficas (SIATL) de INEGI (http://antares.inegi.org.mx/analisis/red_hidro/SIATL),

cuyos archivos de la red hidrográfica, así como el drenaje superficial de una cuenca

http://antares.inegi.org.mx/analisis/red_hidro/SIATL


15

hidrográfica son proporcionados con escala 1:50,000, lo que implica una mayor

precisión sobre la información que proporciona la propia Comisión Nacional del Agua

(CNA) conjuntamente con el Instituto Nacional de Ecología (INE), cuyos productos

pueden ser descargados con escala 1:250,000. Los límites de las sub-cuencas se

encuentran como archivos separados, por lo que se usaron técnicas estándar de geo-

procesamiento para unir los elementos individuales y generar un archivo único con el

límite de la cuenca.

Parámetros hidrológicos

La cobertura hidrológica se obtuvo a partir de los registros de las Estaciones

hidrométricas localizadas dentro de la cuenca y que están incorporadas en el Banco

Nacional de Datos de Aguas Superficiales (BANDAS) del Instituto Mexicano de

Tecnología del Agua (IMTA). Esta información se encuentra disponible a través del

portal de información geográfica de la CONABIO (http://www.conabio.gob.mx/

informacion/gis/).

La información que se requiere para el proceso de estimación de escurrimientos y

para el análisis en general requiere solo algunos de los datos y en particular aquellos

con consistencia temporal, por lo que se inició un proceso de depuración, mismo que

se restringió a aquellas estaciones ubicadas en las corrientes principales de la cuenca.

La depuración consistió en eliminar aquellas estaciones que se encontraban por arriba

de las presas Sanalona en la sub-cuenca Río Tamazula y Adolfo López Mateos en la

sub-cuenca Río Humaya. En un segundo paso, se eliminaron aquellas estaciones cuyos

registros históricos no cumplían al menos 30 años sin interrupción, quedando

solamente la estación 10018 que cuenta con registros de 1924-1992 (con un hueco de

información de 1959-1961 que coincide con la construcción de las presas). Una vez

concluida la depuración, la información tabular fue exportada como archivo *.kml para

su despliegue en Google Earth, donde posteriormente se hizo una rectificación de la

ubicación geográfica para que coincidiera con la descripción incluida en el metadata.

http://www.conabio.gob.mx/%20informacion/gis/

http://www.conabio.gob.mx/%20informacion/gis/


16

Meteorología

Parte de la información requerida para evaluar los requerimientos de agua,

particularmente lo referente a volúmenes históricos de precipitación diaria, se obtuvo

a través de la red de estaciones del Gobierno Federal. La cobertura nacional de

estaciones fue descargada de la página del Servicio Meteorológico Nacional (SMN;

http://smn.conagua.gob.mx/emas/) y se seleccionaron aquellas que son de utilidad

para los propósitos del proyecto. Se seleccionaron las estaciones que se encuentran

dentro los límites de la cuenca, pero debido a defectos en el cubrimiento y

considerando la posible influencia de procesos meteorológicos detectados en vecindad

con el límite de la cuenca, también se consideró información procedente de estaciones

meteorológicas cercanas. Posteriormente se realizó una segunda selección,

conservándose solo aquellas estaciones cuyo registro histórico es mayor a 10 años sin

interrupción en los registros.

Caracterización ambiental

Coberturas y usos del suelo

Inicialmente se hizo uso del Conjuntos de Datos Vectoriales de la Carta de Uso del

Suelo y Vegetación, escala 1:250,000 - Serie III, producida por INEGI, para contar con

una base de información previa a la clasificación de coberturas por medio de técnicas

de percepción remota.

Con base en dicha información y una clasificación previa, se procedió a realizar

una salida de campo para registrar puntos de control en diversas localidades dentro

del área de estudio, con apoyo de un sistema de posicionamiento GPS. Esta

información fue recabada para la posterior validación de la clasificación y posterior

producción de un mapa de la zona, con al menos una exactitud, en términos de la

presencia/ausencia de las coberturas analizadas, fuera superior al 80%. Este criterio se

estableció como base para poder incorporar la información al resto del estudio.

El proceso de clasificación de las imágenes de satélite se realizó siguiendo un

procedimiento estándar previamente acordado entre el personal de PRONATURA-


17

Nororeste y CIAD-Mazatlán, a fin de obtener productos finales utilizando los mismos

criterios.

Se identificaron las clases o tipos de cobertura más importantes, definiéndose un

total de doce clases para las cuales se identificaría extensión y distribución en la zona

de estudio. Las clases fueron las siguientes:

1. Acuicultura

2. Agro (cultivos agrícolas en alguna etapa de desarrollo)

3. Agro (zonas agrícolas en preparación, con apariencia de suelos desnudos)

4. Agro temporal (agricultura de temporal, no asociada con distritos de riego)

5. Humedal emergente

6. Litoral

7. Manglar

8. Marisma

9. Poblados

10. Superficies acuáticas

11. Suelos expuestos

12. Vegetación natural

En el caso de las coberturas correspondientes a Acuicultura, representada

básicamente por estanquería para cultivo de camarón y poblados, se contó con el

conjunto de vectores correspondiente, por lo que ambas coberturas fueron

convertidas de formato vector a raster y por medio de procedimientos digitales se

eliminaron del procedimiento de clasificación, dado que no se requiere de dicho

procedimiento y por otro lado incrementaría el nivel de error en el proceso global.

Para la identificación de los humedales, se siguió la clasificación propuesta por

Berlanga-Robles et al. (2008), que incluye a los manglares como parte de las marismas,

en función de criterios geomorfológicos, pero que puede ser discriminado como un

ecotopo claramente definido como humedal arbustivo o forestal. Los límites utilizados

para la clasificación fueron las sub-cuencas R. Humaya, R. Tamazula y Río Culiacán; los

límites esta última sub-cuenca fueron redefinidos en la interfaz agua-tierra, ya que con

el límite original una parte importante de litoral quedaba excluida.

Se clasificó por separado cada una de las cuencas mencionadas, y se creó una

imagen booleana con buffer de 1000 metros. Posteriormente se aisló el área de la sub-


18

cuenca. Se clasificó utilizando el algoritmo de Kmeans como algoritmo de clasificación

y segmentando la imagen entre 30 y 45 clusters, los cuales fueron agrupados a las

clases asignadas. Se obtuvo la firma espectral de las clases y posteriormente se

procedió a su agrupación.

La exactitud de las clasificaciones se evaluó mediante una matriz de error, la cual

permite valorar la exactitud individual de cada clase y la exactitud total de la

clasificación. Esta matriz es un arreglo que expresa el número de unidades de muestra

asignados a una clase particular en una clasificación con relación al número de

unidades de muestras asignadas a la misma categoría, pero en otra clasificación que es

considerada como correcta (datos de referencia o prueba). Las columnas usualmente

representan los datos de referencia, en tanto que los renglones indican la clasificación

generada de datos de percepción remota (Tabla 2). La matriz de error es una forma de

representar la exactitud de un mapa en el sentido de que la exactitud de cada

categoría está descrita por medio de los errores de comisión y omisión (Congalton y

Green, 1999; Richards y Jia, 1999; Congalton, 2004).

Adicionalmente, la exactitud total de una clasificación se evaluó a través del

coeficiente de Kappa (K), una técnica discreta multivariada que determina

estadísticamente si una matriz de error es significativamente diferente de otra. El

coeficiente es una medida de la concordancia o exactitud basada en las diferencias

entre los datos de la clasificación y los de referencia, comparada con la exactitud

proveniente de una clasificación debida al azar (C Congalton y Green, 1999; Richards y

Jia, 1999; Congalton, 2004)

Tabla 2. Matriz de Error

j = columnas (datos de referencia)

Clase 1 2 k Total de renglones ni+

i = renglones

(clasificación)

1 n11 n12 n1k n1+

2 n21 n22 n2k n2+

k nk1 nk2 nkk nk+

Total Columna n+ j

n+1 n+2 n+k N


19

j

jj

n

n

productor del exactitud

i

ii

n

n usuario del exactitud

N

xi ii

totalexactitud

Donde K’ es definido por la siguiente fórmula:

i

j i

2

i ij iii

n n N

n n - nNK'

K’ toma valores en el intervalo de -1.0 a 1.0, pero como debería de haber una

correlación positiva entre los datos clasificados y los datos de referencia, valores

positivos de K’ son esperados, acotándose el intervalo de cero a uno (Congalton y

Green, 1999). Valores significativamente diferentes de cero indican un proceso de

clasificación mejor a una clasificación debida al azar.

Los datos de referencia para alimentar la matriz de error se obtuvieron de un

muestreo realizado en la zona de estudio, donde se hizo un recorrido por las zonas

donde había confusión al momento de clasificar, y se tomaron puntos de control

mediante un GPS (Sistema de Geoposicionamiento Global). Se obtuvieron 30 puntos

aleatorios como mínimo por cada clase utilizada para la clasificación, y posteriormente

se hizo el análisis con los datos obtenidos. Para las clases donde no se pudo obtener la

totalidad de los puntos de control en campo, se utilizaron puntos obtenidos del Google

Earth.

Estimación del escurrimiento superficial

Para el cálculo del escurrimiento con el método del Número de Curva del Servicio de

Conservacion de Recursos Naturales (NRCS-CN) del Departamento de Agricultura de

Estados Unidos (USDA, 1986). Se generó un mapa de grupos hidrológicos de suelos

(GHS) a partir de las cartas edafológicas escala 1:250,000 de INEGI (Claves G1307 y

G1310) y se crearon nuevos polígonos por la intersección de los GHS con la capa de

cobertura y uso del terreno para la fecha analizada. Dependiendo de la combinación


20

de atributos, un valor de NC fue definido para cada polígono resultante y los resultados

fueron procesados con la herramienta ArcCN-Runoff, para estimar la profundidad del

escurrimiento Q (Zhan y Huang, 2004).

Los datos de precipitación fueron proporcionados por el Servicio Meteorológico

Nacional para 7 estaciones meteorológicas dentro de los límites de las sub-cuencas R.

Humaya, R. Tamazula y R. Culiacán. Sólo fueron seleccionados eventos de precipitación

mayores a una pulgada de la serie temporal. Se estimó un evento típico de tormenta

basado en un precedente de 5 años, generándose un valor de precipitación de 1.8

pulgadas.

Estimación de evapotranspiración

La evapotranspiración (ET), es un parámetro clave en el balance de energía del sistema

Tierra-Atmósfera, en la detección de estrés hídrico vegetal, en la predicción del

rendimiento de los cultivos, en el cálculo del balance hídrico y en la caracterización

climática de las distintas zonas, por nombrar algunos aspectos. Sin embargo, dada la

complejidad del proceso y la diversidad de factores de los que depende, la magnitud e

intensidad del fenómeno es difícil de determinar. Ello está demostrado en la profusión

y diversidad de los métodos o modelos que se han elaborado, y siguen elaborándose

en la actualidad, para su determinación (Sánchez-Martínez, 2002; Sánchez y Carvacho,

2006; Flores et al., 2007).

Para calcular la evapotranspiración se aplicó el método recomendado por la FAO

(Allen et al., 1998). Debido a que la estimación de la evapotranspiración requiere un

gran número de cálculos y es discutida en detalle en el documento No. 56 de la FAO,

en el presente documento no son incluidas todas las ecuaciones que se utilizaron en su

derivación. La ecuación FAO Penman - Monteith fue derivada de la ecuación original de

Penman-Monteith y de las ecuaciones de resistencia aerodinámica y del cultivo:

2

2

34.01

273

900 408.0

u

eeuT

GR

ETasn

o


21

Donde ETo es la Evapotranspiración de referencia (mm día-1), Rn es la Radiación neta en

la superficie del cultivo (MJ m-2 día-1), Ra es la Radiación extraterrestre (mm día-1), G es

el Flujo del calor de suelo (MJ m-2 día-1), T es la Temperatura media del aire a 2 m de

altura (°C), u2 es la Velocidad del viento a 2 m de altura (°C), es es la Presión de vapor

de saturación (kPa), ea es la Presión real de vapor (kPa), es - ea es el Déficit de presión

de vapor (kPa), Δ es la Pendiente de la curva de presión de vapor (kPa °C-1), γ es la

Constante psicrométrica (kPa °C-1)

Los datos diarios de precipitación, temperatura máxima y mínima fueron los

registrados en la estación meteorológica 25015 Culiacán, localizada en la ciudad de

Culiacán, donde confluyen las sub-cuencas RH10ck R. Humaya – P.A. López Mateos y

RH10cb R. Tamazula.

Determinación del balance hídrico y caudal ecológico

El balance hídrico es el resultado de la relación que existe entre los componentes del

ciclo hidrológico, para una región o sistema en particular. Establece que la diferencia

entre entradas y salidas de agua estará condicionada por la variación del volumen de

agua almacenada, por lo que debe considerarse tanto el almacenamiento como los

flujos.

Por lo tanto la relación se compone de entradas y salidas de agua al sistema,

representada principalmente las primeras por la precipitación (P) mientras que la

evaporación y la evapotranspiración (E) representan las salidas principales. En ambos

casos existen flujos de entrada y salida tanto a nivel superficial como subterráneo, que

contribuyen al balance general. Cuando las entradas de agua superan las salidas el

volumen de agua almacenada S tiende a incrementarse, siendo por tanto elemental

su estimación para una adecuada gestión del recurso, además de que son un adecuado

referente para procesos de conservación y rehabilitación de sistemas degradados.

Asociado con lo anterior, la determinación del caudal ecológico, definido en la

norma mexicana PROY-NMX-AA-000-SCFI-2011 (http://200.77.231.100/work/normas/

nmx/ 2010/p-nmx-aa-159-scfi11.pdf; Diario Oficial de la Federación, DOF 20/09/2012),

como la calidad, cantidad y régimen del flujo o variación de los niveles de agua

requeridos para mantener los componentes, funciones y procesos de los ecosistemas

http://200.77.231.100/work/normas/%20nmx/%202010/p-nmx-aa-159-scfi11.pdf

http://200.77.231.100/work/normas/%20nmx/%202010/p-nmx-aa-159-scfi11.pdf


22

acuáticos epicontinentales, se convierte en un instrumento de utilidad para propósitos

de gestión.

En este estudio se siguen otras aproximaciones para la evaluación de los caudales

ecológicos o requerimientos hídricos indispensables, adicionales al propuesto

originalmente para este estudio, con lo cual se busca que los resultados puedan ser

comparables y en caso de divergencias importantes determinar cual pudiera ser la o

las técnicas que arrojen mejor información en virtud de los datos de entrada y los

objetivos perseguidos. Las metodologías utilizadas se describen brevemente a

continuación.

Aproximación metodológica propuesta por la alianza WWF-Fundación Gonzalo Río

Arronte, I.A.P.

Para determinar el régimen de caudal ecológico se han desarrollado, a nivel

internacional, gran cantidad de metodologías, clasificadas por la forma en que se

aproximan o abordan al problema (Hidrológica, Hidrobiológica, Holística). En el

presente estudio, se utilizó una metodología que forma parte de las denominadas

Hidrológicas, dentro de las cuales se determina el caudal ecológico mediante el estudio

de una serie de caudales históricos. Este tipo de metodologías tienen la ventaja de su

sencillez en cuanto a aplicación, lo que sumado al tipo de información requerido,

permiten obtener resultados en el corto plazo.

El modelo se basa en la propuesta realizada por la World Wildlife Foundation

(WWF, 2011) para determinar el caudal ecológico, donde se expresa una matriz de

objetivos ambientales, generados en función de la importancia ecológica y la presión

de uso, donde al sitio de interés se le asigna un objetivo ambiental que representa

estados de conservación ambiental definidos en cuatro categorías como (A) Muy

Bueno, (B) Bueno; (C) Moderado y (D) Malo. Este método ha sido aplicado en México a

la corriente del río Acaponeta, localizado en los estados de Durango, Sinaloa y

principalmente, en Nayarit, asignándosele el objetivo ambiental (A). Para el río

Culiacán por el contrario, se ha establecido un objetivo ambiental D, en función de su

importancia ecológica (Alta), mientras que la presión de uso (Muy Alta) y un estado de


23

conservación deseado categorizado como deficiente. Este enfoque requiere contar al

menos con una serie histórica donde se reflejen los caudales ordinarios estacionales

para diferentes condiciones interanuales, así como el régimen de avenidas, incluyendo

periodos intra-anuales e interanuales de baja y media magnitud, así como el volumen

anual de reserva para fines ambientales.

Índices de Alteración Hidrológica en Ríos (IAHRIS)

Este método propone la estimación de un conjunto de índices denominados de

Alteración Hidrológica (IAH) que permiten evaluar de manera objetiva y eficiente los

cambios que sobre inducen los aprovechamientos del recurso agua sobre los

elementos del régimen de caudales con mayor trascendencia ambiental (Martinez y

Fernández, 2008).

En esta caracterización del régimen de caudales debe prestarse un interés

preferente a los eventos extraordinarios, avenidas y sequías, por ser componentes con

una importancia estratégica en el mantenimiento y dinámica del ecosistema. Es por

ello que el proceso de caracterización del régimen natural de caudales se ha realizado

en dos vías paralelas:

atendiendo a los valores medios o habituales como determinantes de la

disponibilidad general de agua en el ecosistema.

atendiendo a los valores extremos de dicho régimen: máximos -avenidas- y

mínimos –sequías- al representar las condiciones ambientalmente más críticas.

A su vez, cada uno de estos componentes fue analizado en aquellos aspectos

ambientalmente significativos (magnitud, variabilidad, duración, estacionalidad, entre

otros).

La caracterización de los valores habituales se realizó con el software IAHRIS en

dos marcos temporales, (año y mes) haciendo uso de la disponibilidad de datos que

permitió la estación hidrométrica 10018 Culiacán.


24

Integración del Sistema de Información Geográfica

Se generó un Sistema de Información Geográfica (SIG) utilizando tanto ArcGIS 10.x

como Google Earth como plataforma. Para la versión en ARCGIS, se procesaron

modelos digitales de elevación ASTER GDEM (http://asterweb.jpl.nasa.gov/gdem.asp),

a fin de generar las curvas de nivel y delimitar la cuenca y sus componentes.

La información incorporada al SIG proviene de bases de datos que están

disponibles vía internet o que han sido proporcionadas al CIAD por PRONATURA,

además de productos propios elaborados en el laboratorio de Manejo Ambiental. La

información se incorporó para su visualización en Google Earth (Tabla 3)

Adicionalmente se integró otra información de base sobre extensión de acuíferos,

distritos de riego, límites municipales, entre otros. Se ajustaron las corrientes

principales de agua para lograr una coincidencia con las imágenes de alta resolución de

Google Earth. Todos los shapefiles fueron proyectados a una proyección Lambert

Conformal Conic, necesaria para hacer cálculo de áreas. Todos fueron recortados a los

límites de la cuenca, y convertidos a KMZ para su visualización en Google Earth.

Tabla 3. Información para la preparación del SIG.

Capas de información Fuente Red hidrográfica de la cuenca del R. Culiacan

SIATL de INEGI

Coberturas y usos de suelo INEGI

Registros de las Estaciones hidrométricas localizadas dentro de la cuenca del R. Culiacán

Banco Nacional de Datos de Aguas Superficiales (BANDAS) del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA)

Granjas acuícolas Elaboración Propia (CIAD)

Clima Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO), (1998)

División Política Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (2008)

Ecorregiones Terrestres INE, CONABIO e INEGI, 2007

Islas del Golfo Semarnat 2010

Edafología Municipio de Culiacán Seria III

INEGI

Distribución de manglares en México

Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO). (2008)

Regiones Hidrológicas Prioritarias Arriaga, L., V. Aguilar y J. Alcocer. (2002). 'Aguas Continentales y diversidad biológica de México'. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO). Escala 1:

http://asterweb.jpl.nasa.gov/gdem.asp


25

4000 000. México.

Regiones Marinas Prioritarias Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad CONABIO, (1998). 'Regiones Marinas Prioritarias de México'. Escala 1:4000000. México. Financiado por -USAID-Packard Foundation-CONABIO-WWF-FMCN.

Tipos de Rocas Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática - INEGI.

Topografía Terrestre Lugo-Hubp, J., F. Aceves-Quezada et al. (1992). 'El relieve como atractivo natural' en Estados de los componentes naturales del medio ambiente, V.2.1 Atlas Nacional de México. Vol II. Escala 1:4000000. Instituto de Geografía, UNAM, México

Vegetación y usos del suelo. Serie III

INEGI

Clasificación de humedales Insumo generado por Pronatura y el Laboratorio de Manejo Ambiental (CIAD)

Coberturas y usos de suelo en las subcuencas del R. Culiacán, R. Humaya y Tamazula

Insumo elaborado por el laboratorio de Manejo Ambiental (CIAD) y Pronatura

26

5. RESULTADOS

Hidrología superficial

La cuenca del río Culiacán abarca en su extensión un total de 13 municipios que se

distribuyen en los estados de Chihuahua, Durango y Sinaloa. La cuenca hidrográfica

comprende una superficie total aproximada de 19,000 km2 de los que la mayor parte,

cerca del 50%, se localiza en el estado de Durango, si bien en Sinaloa la proporción es

similar, ligeramente menor, representando el 46 % del total de la cuenca,

distribuyéndose la superficie restante, poco menos de 5%, en el estado de Chihuahua.

Por municipio, la mayor extensión se presenta en Culiacán, con más del 20% del

total de la extensión de la cuenca. Por otra parte, los municipios con menor influencia

de este río son Sinaloa, Mocorito y Cosalá en Sinaloa y Santiago Papasquiaro, Dgo.,

todos con extensión que no supera el 1% del total de la cuenca (Tabla 4).

Tabla 4. Proporción de superficie de la cuenca hidrográfica del río Culiacán en

municipios de Chihuahua, Durango y Sinaloa.

Estado Municipio Proporción (%)

Chihuahua Guadalupe y Calvo 4.8

Durango Topia 8.6

Durango Tepehuanes 14.7

Durango Tamazula 16.7

Durango Santiago Papasquiaro 0.4

Durango Guanaceví 5.2

Durango Canelas 3.7

Sinaloa Navolato 7.2

Sinaloa Sinaloa <0.1

Sinaloa Mocorito 0.3

Sinaloa Culiacán 21.8

Sinaloa Cosalá 0.9

Sinaloa Badiraguato 15.8

De manera general la cuenca del río Culiacán está integrada a su vez por 11

subcuencas (Tabla 5), siendo la de mayor extensión la subcuenca del río Colorado, la


27

cual representa en superficie el 16.95% del total y en segundo lugar la Subcuenca del

R. Culiacán (16.75).

Tabla 5. Cuenca hidrográfica del rio Culiacán en la región hidrológica RH10. Subcuencas,

clave, extensión Proporción de superficie de la cuenca hidrográfica del río Culiacán en

municipios de Chihuahua, Durango y Sinaloa.

Subcuenca Clave Área_km2 Proporción

(%) Perímetro Tipo Drena a

R. Colorado RH10Cg 3209.25 17.0 354.9 Abierta RH10Ce

R. de los Lobos RH10Cf 2084.97 11.0 290.1 Abierta RH10Ce

R. A. de Bamopa RH10Ch 1036.77 5.5 171.7 Abierta RH10Ce

R. Humaya RH10Ce 2220.26 11.7 419.81 Abierta RH10Ck

R. A. Palmarito RH10Cd 778.1 4.1 195.31 Abierta RH10Cb

R. de Topia RH10Cc 1397.19 7.4 213.59 Abierta RH10Cb

R. A. San José del Oro RH10Ci 465.39 2.5 124.46 Abierta RH10Ck

R. Badiraguato RH10Cj 1015.29 5.4 199.82 Abierta RH10Ck

Humaya - P. A. López Mateos RH10Ck 1596.77 8.4 242.32 Abierta RH10Ca

Tamazula RH10Cb 1954.91 10.3 260.56 Abierta RH10Ca

Culiacán RH10Ca 3167.78 16.8 285.45 Abierta Mar

La ubicación y orden de cada una de las subcuencas dentro de la cuenca del río

Culiacán se observa en la imagen que corresponde a la capa generada dentro del SIG y

que fue exportada al formato *.kml para su presentación en Google Earth, tal como se

observa a continuación en la figura 7, donde cada una de las subcuencas

representadas con distintos colores, incluye la información que se mostró

anteriormente en la Tabla 5.

La información a la que se hace alusión anteriormente se encuentra incrustada

gracias a herramientas proporcionadas por los SIG y puede accederse a la misma al

posicionar el cursor del “mouse” sobre la subcuenca seleccionada y presionar el botón

secundario.


28

Figura 7. Cuenca del río Culiacán y las subcuencas que la conforman, mostrándose como una de las capas de información que pueden visualizarse en Google Earth, con información hidrológica incrustada, correspondiente a cada subcuenca.

Precipitación

Con respecto a este parámetro, dentro del área de estudio se localizan 14 estaciones

meteorológicas, cuyo funcionamiento se presenta como irregular, en función del

tamaño de la serie histórica de registro, así como de su actividad actual, ya que para

algunas de ellas, inclusive las de mayor importancia para los propósitos del presente

estudio, el registro histórico concluye durante la década de 1990, sin que se cuente

con alternativas o con posibilidades de que se restituyan las estaciones fuera de

servicio en un futuro cercano.

Considerando que el área de estudio incluye parte del estado de Durango, el

número de estaciones meteorológicas se distribuye casi equitativamente entre ambos

estados, siendo relativamente menor el número de estaciones en Durango (6) con

relación a las disponibles en Sinaloa (8). El volumen acumulado por mes, para el año

2009 y el promedio de los registros históricos se presentan a continuación, por estado

y un concentrado general con la información más reciente, correspondiente a 2007 -

2009 (Figuras 8 a 10).


29

DURANGO

Figura 8. Variación mensual de la precipitación por estación meteorológica en Durango. Datos históricos y correspondientes al año con el registro más reciente.

Del análisis de los registros, se determinó que los meses con mayor precipitación

ocurren normalmente en los meses de Julio y Agosto, mostrándose los mayores niveles

de precipitación en la Estación Canelas, Dgo., donde de manera histórica se registran

valores de precipitación que superan los 300 mm. Con excepción de la estación San

Miguel de los Lobos, donde la precipitación es consistentemente mayor en fechas

recientes en comparación con el promedio del registro histórico, no se detecta ningún

patrón específico de incremento o reducción del volumen de precipitación en los

registros correspondientes a Durango.


30

SINALOA

Figura 9. Variación mensual de la precipitación por estación meteorológica en Sinaloa. Datos históricos y correspondientes al año con el registro más reciente.

Para el caso de las estaciones localizadas en Sinaloa, nuevamente los meses con mayor

precipitación corresponden a Julio y Agosto, mostrándose los mayores niveles de

precipitación en la estación de Guatenipa, donde también se registra un promedio


31

histórico superior a 300 mm en el mes de Julio. Para las estaciones de Sinaloa los

registros indican una ligera tendencia a la reducción de las lluvias correspondientes a

2009, con relación al promedio histórico, aunque también se manifiesta un incremento

en los meses de otoño.

Figura 10. Variación mensual de la precipitación acumulada para 2009, registradas en 14 estaciones meteorológicas de Durango y Sinaloa. Los códigos en la base de cada barra representan el identificador de la estación meteorológica. *2008. **2007.

Caracterización ambiental

Coberturas y usos del suelo

En su conjunto, el área que se analizó en el presente trabajo cubre una extensión

ligeramente superior a 6700 km2, donde se incluyen las subcuencas Culiacán (principal

objeto de estudio del presente trabajo), además de las subcuencas Tamazula y

Humaya, que fueron incorporadas considerando la importancia de dos humedales

artificiales representados por las presas Sanalona en la subcuenca del Tamazula y

Adolfo López Mateos en la del Humaya. Del total, la subcuenca Culiacán representa

casi la mitad del área de estudio (47%), mientras que Tamazula y Humaya aportan 29%

y 24%, respectivamente.


32

Conforme al procedimiento definido para la clasificación de las coberturas y usos

de suelo en el área de estudio, se presentan los resultados por subcuenca en primera

instancia y posteriormente con la totalidad del área (Figuras 11 a 14).

Figura 11. Cobertura y usos de suelo de la subcuenca Humaya. En azul oscuro la presa A. López Mateos. Cobertura Total y por clase de cobertura, tanto en superficie (ha), como en proporción

Figura 12. Cobertura y usos de suelo de la subcuenca Tamazula. En azul oscuro la presa Sanalona. Cobertura Total y por clase de cobertura, tanto en superficie (ha), como en proporción


33

Figura 13. Cobertura y usos de suelo de la subcuenca Culiacán. En azul oscuro el sistema Altata – Ensenada de Pabellones. Cobertura Total y por clase de cobertura, tanto en superficie (ha), como en proporción

Figura 14. Cobertura y usos de suelo del área total considerada para la estimación de los parámetros determinantes del balance hidrológico que tiene efectos sobre los ecosistemas asociados con Ensenada de Pabellones. Cobertura total y por clase de cobertura, tanto en superficie (ha), como en proporción

Del análisis de las coberturas y usos de suelo que caracterizan a la zona de estudio, se

desprende que en su totalidad, el área muestra una mayor tendencia a la naturalidad,


34

entendida como la representación de coberturas con baja o nula modificación, que se

encuentra por arriba del 50%, principalmente representada por vegetación natural y

superficies acuáticas, si bien en este último caso se incluyen las presas, como

representantes de humedales artificiales. Como cobertura dominante, la vegetación

natural se encuentra principalmente en la zona norte del área de estudio (Fig. 15).

Figura 15. Representación esquemática de la proporción que ocupan las distintas clases de coberturas y usos de suelo en el área de estudio.

Evidentemente, la planicie costera ha sido ampliamente transformada por la

agricultura, que conjuntamente con el área ocupada por zonas urbanas supera el 60%

del total de la subcuenca Culiacán, por lo que la región se encuentra antropizada de

manera importante. Por otro lado tiene una amplia representación de sistemas

acuáticos con el sistema Altata – Ensenada de Pabellones, que también se encuentra

sometido a fuertes presiones por parte de la acuicultura, que si bien representa cerca

del 3% de la cobertura total de esta subcuenca, en términos prácticos ocupa cerca de

10,000 ha de estanquería a lo largo de este complejo lagunar (Fig. 16).

Con relación a los humedales presentes en este sistema, las superficies acuáticas

representan más del 12%, siguiendo en orden de importancia los humedales que

corresponden a marismas (incluido manglar) con aproximadamente el 9% y litoral y


35

humedal emergente, que en conjunto suman cerca del 15 del total evaluado para esta

subcuenca.

Figura 16. Representación esquemática de la proporción que ocupan las distintas clases de coberturas y usos de suelo en la cuenca baja o subcuenca Río Culiacán.

Suelos

Por lo que respecta al tipo de suelos que predomina en la zona de estudio, fue posible

identificar al menos 12 clases edafológicas que tienen distribución significativa dentro

de la zona, destacando los tipos Phaeozem y Vertisol, que en conjunto aportan poco

más del 50% del total, en proporciones casi idénticas, apenas superiores al 25%,

respectivamente.

La nomenclatura que corresponde a los tipos de suelo fue obtenida del Diccionario

de Datos Edafológicos (Escala 1:250 000) publicado por INEGI (2009) y se resume a

continuación, considerando solo los tipos de suelo encontrados en la zona de estudio y

sus características texturales, con el valor de 1 correspondiendo a textura gruesa y el 3

como textura fina (Tabla 6).


36

Tabla 6. Tipos de suelo, características de acuerdo con el Diccionario de Datos Edafológicos

1:250,000 (INEGI, 2009) y textura asociada (1 = gruesa; 2 = media; 3 = fina)

Suelo Diccionario de datos Edafológicos (INEGI) Texturas

Arenosol Suelo de textura predominantemente arenosa, hasta una profundidad de por lo menos 100 cm

1

Cambisol Suelo que tiene un horizonte subsuperficial (Cámbico) que muestra evidencias de alteración y remoción, no tiene consistencia quebradiza y un espesor de por lo menos 15 cm

2

Chernozem

Suelo que presenta una capa superficial de color oscuro (horizonte mólico) y concentraciones de carbonatos secundarios de CaCO3, dentro de los primeros 50 cm de la superficie del suelo.

2

Durisol Suelo que presenta una capa subsuperficial (horizonte dúrico o petrodúrico) endurecida o cementada por sílice (SiO2) dentro de los primeros 100 cm de la superficie del suelo.

2

Gleysol

Suelo que se caracteriza por tener una saturación con agua durante gran parte del año, que se manifiesta por policromía y/o condiciones reductoras (propiedades Gléyicas) dentro de los primeros 50 cm de profundidad del suelo.

2, 3

Leptosol Suelo limitado en profundidad por roca dura continua dentro de los primeros 25 cm. desde la superficie hasta límite con el estrato rocoso.

2

Luvisol Suelo que tiene un incremento de acumulación de arcilla en el subsuelo (horizonte árgico) y una capacidad de intercambio catiónico mayor de 24 cmol/kg de arcilla en todo su espesor.

2

Phaeozem

Suelo que presenta una capa superficial de color oscuro (horizonte mólico) y una saturación con bases del 50% o mayor y una matriz libre de carbonato de calcio por lo menos hasta una profundidad de 100 cm o hasta el límite con una capa contrastante (roca, cementación).

2

Regosol Suelo muy poco desarrollado, muy parecido al material de origen.

1, 2

Solonchak Suelo que presenta dentro de los primeros 50 cm de profundidad un enriquecimiento secundario con sales fácilmente solubles en agua (horizonte Sálico)

1, 2, 3

Solonetz

Suelo que presenta una capa subsuperficial que tiene un incremento de acumulación de arcilla en el subsuelo (horizonte árgico) y un elevado contenido de sodio y magnesio intercambiable dentro de los primeros 100 cm de profundidad del suelo.

2

Vertisol

Suelo que tiene mas de 30% de arcilla en todas sus capas dentro del los primeros 100 cm de espesor, son duros y masivos es seco y forman grietas, buen contenido de carbono orgánico en la capa arable.

2, 3

La subcuenca del río Culiacán, en la parte baja incluye predominantemente Vertisoles,

ocupando prácticamente el 50% de la misma, en tanto que el resto de los suelos

representan menos del 10% cada uno.


37

De manera similar los Phaeozem predominan en las subcuencas R. Humaya - P. A.

López Mateos y R. Tamazula, con proporciones de 30 % o mayores. El conjunto de las

tres subcuencas se presenta a continuación, mostrándose tanto su distribución

espacial (Fig. 17a), como las extensión que ocupan (Fig. 17b), destacando como ya se

hizo mención, la presencia de Phaeozem y Vertisoles

Figura 17. a) Distribución espacial de los tipos de suelo en las subcuencas R. Culiacán, R. Humaya - P. A. López Mateos y R. Tamazula. b) Superficie ocupada por tipo de suelo.

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

180000

Are

a (H

a)

Unidades de Suelo

a)

b)


38

Determinación del balance hídrico

Grupos Hidrológicos de Suelo (HSG)

A partir de la información anterior se reclasificaron los tipos de suelo en cuatro Grupos

Hidrológicos del Suelo (HSG) con base en el método del número de curva (CN) del

Servicio de Conservación de Recursos Naturales (NRCS-CN) del Departamento de

Agricultura de los Estados Unidos (U.S. Department of Agriculture; USDA, 1986). Esta

clasificación define la tasa mínima de infiltración obtenida para el suelo desnudo

después de mojarse por un tiempo prolongado. De acuerdo al USDA (1986), la tasa de

infiltración es la tasa a la que el agua entra al suelo y es controlada por las condiciones

de la superficie (Tabla 7).

Tabla 7. Características de los cuatro grupos hidrológicos de suelos (USDA)

Grupo Hidrológico

Características del grupo de suelos

A

Suelos con tasas altas de infiltración (bajo escurrimiento), incluso cuando están completamente mojados y consisten principalmente de arenas y gravas profundas y excesivamente drenadas (arena, arena arcillosa, o marga arenosa). Estos suelos tienen una tasa alta de transmisión de agua.

Su tasa de infiltración es > 7.6 mm/h cuando está mojado.

B

Suelos con una moderada tasa de infiltración (moderado escurrimiento) incluso cuando están completamente mojados y consisten principalmente de suelos profundos a moderadamente profundos, de texturas moderadamente finas a moderadamente gruesas (marga de cieno o marga). Estos suelos tienen una moderada tasa de transmisión de agua.

Su tasa de infiltración es de 3.8 a 7.6 mm/h cuando está mojado.

C

Suelos con tasas de infiltración bajas (de moderado a alto escurrimiento) cuando están completamente mojados y consisten principalmente de suelos con una capa que impide el movimiento descendente del agua, o suelos con texturas moderadamente finas a finas (marga de arena arcillosa). Estos suelos tienen una tasa baja de transmisión de agua.

Su tasa de infiltración es de 1.2 a 3.8 mm/h cuando está mojado.

D

Suelos con una tasa baja de infiltración (alto escurrimiento) cuando están completamente mojados y consisten principalmente de suelos de arcilla con un alto potencial de inflamiento, suelos con una permanente capa superior de agua, suelos con una capa de arcilla en o cerca de la superficie, y suelos poco profundos sobre material casi impermeable (marga de arcilla, marga de arcilla de sedimento, arena arcillosa, arcilla de sedimento, o arcilla). Estos suelos tienen una tasa muy lenta de transmisión de agua.

Su tasa de infiltración es de 0 a 1.2 mm/h cuando está mojado.


39

Una vez que esta reclasificación concluyó, el mapa resultante se presenta en la figura

18, donde puede observarse que el grupo hidrológico predominante es el D, ocupando

poco más del 45% de la superficie total de las tres subcuencas consideradas para el

análisis (Fig. 18a, b)

Figura 18. a) Distribución espacial de los grupos hidrológicos de suelos (HSG) en las subcuencas R. Culiacán, R. Humaya - P. A. López Mateos y R. Tamazula. b) Superficie ocupada por HSG.

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

A B C D

Are

a (H

a)

Grupos Hidrológicos del Suelo

a)

b)


40

Profundidad de escurrimiento (Q)

Concluyendo con el procedimiento de estimación del escurrimiento, se determinó

este parámetro en la cuenca, con base en la asignación del número de curva (CN).

Como ya se indicó, los números de curva describen el potencial de una superficie para

generar escurrimiento como una función del tipo de suelo y uso del terreno presente

en la superficie terrestre. A partir de esta asociación y de la estimación que se genera

con la ecuación descrita en métodos, los resultados de la profundidad del

escurrimiento (Q) se observan en la figura 19, a continuación.

Figura 19. Profundidad de escurrimiento (QDepth) como resultado del tipo de cobertura y grupo hidrológico de suelo (HSG) y volumen de escurrimiento estimado en función de la superficie de cada cobertura – HSG, en las subcuencas R. Culiacán, R. Humaya - P. A. López Mateos y R. Tamazula.

Destacan los intervalos que agrupan a CN con valores de 61 – 80 y de 81 - 100,

representados básicamente por la vegetación natural en primer término, que se

manifiesta al noreste de la zona examinada y que en conjunto con las distintas


41

calidades de vegetación, representadas por el HGS al que están integradas incorporan

poco más del 50% del total de la superficie. En el segundo caso, el grupo de valores

más elevados de CN está básicamente representado por los humedales, tanto

naturales como artificiales, como es el caso de la estanquería para cultivo de camarón.

En ambos casos los suelos y coberturas corresponden a superficies poco permeables

que tienen impacto directo sobre el escurrimiento.

Es importante destacar que pese a que el valle agrícola de Culiacán está calificado

como altamente productivo y al inicio del presente estudio se presumía que el tipo de

suelo correspondería a otros de origen fluvial, con mayor capacidad para la infiltración,

los datos edafológicos disponibles no concuerdan con esta presunción, por lo que los

volúmenes de escurrimiento tienden a incrementarse, lo que finalmente tiene efecto

positivo sobre los humedales.

Estimación de Evapotranspiración de referencia (ETo)

Contando con los valores de precipitación y escurrimiento, la estimación de los valores

de evapotranspiración, como un proceso adicional, permite tener una aproximación

más completa al balance hídrico, siendo un paso fundamental para la determinación

del déficit o estrés hídrico, elemento que puede funcionar para la administración del

recurso agua.

Adicionalmente y en consideración a lo anterior, debe recordarse que el método

que se ha venido desarrollando utiliza insumos que son georreferenciados, lo que

permite la identificación puntual de los valores asignados a los distintos parámetros

evaluados y por lo mismo las posibilidades de realizar algún tipo de gestión sobre una

localidad en específico se hacen más concretas.

Con relación a la estimación de la ETo para las subcuencas R. Culiacán, R. Humaya -

P. A. López Mateos y R. Tamazula, los resultados son congruentes con lo que se

esperaba teóricamente, siendo mayores los volúmenes de ET en ambientes de

humedales, particularmente embalses, tanto a nivel costero como epicontinental,

alcanzando valores próximos a 10 mm/día, mientras que los valores más bajos (< 6

mm/día) se encontraron en asociación con vegetación natural y con áreas agrícolas de


42

temporal. Los valores más frecuentes se situaron entre 7 y 8 mm/día, distribuyéndose

a todo lo largo del área analizada (Fig. 20). Considerando la totalidad del análisis, el

valor determinado para la ETo se estimó en 7.31 mm/día.

Figura 20. Distribución de los valores de evapotranspiración de referencia (ETo), para

Ensenada de Pabellones y áreas aledañas correspondientes a las subcuencas R. Culiacán, R.

Humaya - P. A. López Mateos y R. Tamazula.

Este análisis se repitió a nivel local, tomando como base la información proporcionada

por las estaciones climatológicas del sistema meteorológico nacional (SMN) que se

ubican dentro del área de estudio y que en este caso se reducen a cinco, dos próximas

a la zona de humedales costeros de Altata – Pabellones, una en la ciudad de Culiacán y

dos más próximas a embalses artificiales (Fig. 21).


43

Figura 20. Localización de las estaciones climatológicas del sistema meteorológico nacional

(en rojo) y distribución de estaciones meteorológicas del Centro de Investigación en

Alimentación y Desarrollo (en azul), con potencial para estimaciones futuras del ETo y

evaluación del estrés hídrico.

Los resultados de dicho análisis indican que aparentemente existe una relativa

estabilidad climática en la región, diferenciándose claramente los periodos de alta y

baja temperatura, siendo coincidentes en cuanto a su tendencia en los cinco casos

analizados. De igual manera los patrones de precipitación son claramente marcados,

con lluvias en verano, principalmente en los meses de julio y agosto.

Partiendo de esa información, se determinó de igual manera que existe déficit

hidrológico continuo, que se observa de manera similar para las cinco estaciones

climatológicas señaladas, con valores de ETo casi siempre por arriba de los valores

observados de precipitación (Fig. 21a – e).

25110 Badiraguato

a)


44

25033 El Varejonal

25015 Culiacán

2517 Navolato

25173 Altata

Figura 21. Estimación de valores promedio mensuales de evapotranspiración (ETo),

contrastados con los valores promedio mensuales de precipitación (P) y temperaturas

máximas (Tmax) y mínimas (Tmin), observadas en cinco estaciones climatológicas del sistema

meteorológico nacional (SMN-CNA). a) Badiraguato; b) El Varejonal; c) Culiacán; d) Navolato;

e) Altata.

d)

b)

c)

e)


45

Es preciso entonces realizar el análisis definitivo que incluya la distribución espacial de

los valores asociados con el déficit o estrés hídrico de manera que sea posible iniciar la

identificación de las áreas que requieren mayor atención y determinar si entre ellas se

ubican los humedales, para nuevamente iniciar un proceso de priorización con base en

las condiciones actuales del humedal.

Para ello es también necesario concluir el estudio multitemporal que permitirá

conocer las tendencias de cambio en toda la región y en su caso, determinar la condición

actual y potencial de los humedales, en función de la relación precipitación –

evapotranspiración y el manejo del recurso en una zona eminentemente agrícola, con

condiciones de alta productividad condicionada por sistemas de producción altamente

tecnificados y el uso intensivo de sistemas de riego.

46

Otras aproximaciones para la estimación del caudal ecológico

Aproximación metodológica propuesta por la alianza WWF-Fundación Gonzalo Río

Arronte, I.A.P.

Aplicando la metodología propuesta por la WWF (2011), expresada posteriormente en

la Norma Mexicana NMX-AA-159-SCFI-2012, que establece el procedimiento para la

determinación del caudal ecológico en cuencas hidrológicas, se obtuvo en primer

término el patrón de gasto del río Culiacán, a partir de la estación hidrológica 10018,

localizada al sur de la ciudad de Culiacán, Sinaloa.

La serie temporal de datos incluye el periodo 1924 – 1992, para el cual se cuenta

con registros diarios del gasto del río, pudiendo diferenciarse claramente el periodo

previo al represamiento del río, tras de lo que, en apariencia, se da un incremento en

el gasto diario aportado por este río (Fig. 22)

Figura 22. Flujo anual del río Culiacán estimado en la estación hidrológica 10018, desde 1924

a 1992. Estimación del valor promedio anual de escurrimiento (EMA) y a distintos niveles de

flujo como proporción del valor medio anual (40, 60 y 80%).

Como puede observarse de la figura anterior, debido al incremento del caudal anual

medido a partir de 1962, se puede interpretar que en términos generales, a partir del

represamiento del río, el flujo liberado al medio es normalmente superior al valor

promedio.


47

Por lo anterior y para propósitos del presente estudio, el cálculo de los caudales

ecológicos siguiendo la metodología propuesta en la NMX-AA-159-SCFI-2012 se basa

exclusivamente en los datos generados a partir de 1962 (Fig. 23). Es importante

señalar que deben buscarse fuentes alternativas de información que confirmen que

existe un aumento en el flujo o caudal liberado al medio a partir de que la presa

Sanalona entró en funcionamiento, para garantizar que la información que se genera a

partir del método señalado, puede ser utilizada con algún nivel de certidumbre.

Adicionalmente es importante determinar las causas de que el registro de información

se haya detenido y la posibilidad de que exista información adicional con la cual

actualizar la base de datos y consecuentemente, los resultados del análisis.

Figura 23. Flujo anual del río Culiacán estimado en la estación hidrológica 10018, a partir de

1962 y hasta 1992. Estimación del valor promedio anual de escurrimiento (EMA) y a distintos

niveles de flujo como proporción del valor medio anual (40, 60 y 80%).

El resultado del análisis, donde de acuerdo a la NMX-AA-159-SCFI-2012 para el río

Culiacán se considera una importancia ecológica Alta (al menos una especie de

relevancia regional o nacional bajo algún estado de protección en la NOM-059-

SEMARNAT-2010 o en listados similares internacionales), una presión de uso Muy alta

(≥ 80 %) y al que se asigna un Estado de conservación deseado con categoría Deficiente

y un Objetivo ambiental D, se muestra en las figuras a continuación.


48

En éstas se presentan las series generadas con base diaria (Fig. 24) y con base

mensual (Fig. 25). En el primer caso se observa que el flujo diario registrado a lo largo

de la serie de datos se sitúa en general por encima del caudal medio mensual (CMM) y

en consecuencia, por arriba de los valores de caudal ecológico generados por el

método para distintos escenarios de aplicación. Estos escenarios consideran una parte

proporcional del valor total del CCM y se califican como Muy bueno (≥40%), Bueno (25

a <40), Moderado (15 a <25%) y Deficiente (5 a <15%).

Figura 24. Caudal ecológico estimado para el río Culiacán con base en valores diarios medios

de flujo, a partir de los registros de la estación hidrológica 10018, desde 1962 hasta 1992.

En una situación similar a la anterior, pero considerando los valores promedio

mensuales del CMM, se producen resultados muy parecidos a los que

previamente se analizaron. Dado que son valores promedio, se da una suavización

de las curvas generadas, haciéndose patente que es durante el periodo verano –

otoño donde se da la mayor reducción del CMM, probablemente asociado con el

manejo del agua represada, ya que durante estos meses se incrementan los

valores de precipitación y eso implica una reducción de los caudales requeridos

para riego, permitiendo que el nivel de almacenamiento de agua se incremente

durante esta temporada y hasta el final de la época de lluvias, aproximadamente a

mediados de la temporada de otoño.

En función de los valores observados con base mensual y partiendo de los

resultados obtenidos con la aplicación de este método hidrológico, los caudales

promedio que actualmente se descargan se sitúan en niveles considerados como

Muy buenos, lo que implicaría un adecuado manejo hidrológico en términos del


49

volumen de agua aportado. Sin embargo, la liberación de caudales siguiendo

esquemas de administración de volúmenes de captación de las presas o con

propósitos exclusivamente agrícolas no es suficiente para mantener en

condiciones adecuadas a los ecosistemas que dependen de la cantidad de agua,

pero también de su temporalidad, considerando que la construcción de presas

modifica el régimen hidrológico natural que incluye sequias e inundaciones o

avenidas (pulsos).

Figura 25. Caudal ecológico estimado para el río Culiacán con base en valores medios mensuales

de caudal, a partir de los registros de la estación hidrológica 10018, desde 1962 hasta 1992.

Por lo anterior, los resultados que se obtuvieron con la aplicación del método

basado en la NMX-AA-159-SCFI-2012 deben ser considerados con cautela,

atendiendo los resultados que se obtuvieron con la determinación del balance

hídrico, donde queda implícito un déficit hidrológico en la mayor parte del tiempo,

situación que solo se revierte en la temporada de lluvias, de acuerdo a lo

observado.

Resulta indispensable obtener información actualizada sobre los caudales

considerando por un lado que el registro más reciente es de hace 20 años, donde

las condiciones y requerimientos de riego eran distintas a las actuales.

Adicionalmente, en años recientes se han dado diversas situaciones climáticas que

han derivado en prolongadas etapas de sequía, que de acuerdo a los pronósticos

de cambio climático, corren el riesgo de agravarse en el futuro.


50

Eso implica que deberán considerarse adaptaciones de las actividades

agrícolas, empleando productos que requieren de menores cantidades de agua,

optimizando los volúmenes de riego en función de un mejor conocimiento y

manejo del estrés hídrico en los cultivos y considerando otras opciones para el

manejo del agua, que de acuerdo a la opinión de algunos expertos debe

proporcionarse al medio por encima del nivel observado en condiciones de sequía

extrema, a fin de garantizar la permanencia de los ambientes costeros naturales y

condiciones para que estos puedan ofrecer los servicios ecosistémicos.

Es necesario observar que los resultados del balance hidrológico también se

obtuvieron con la misma base de datos, pero tanto la clasificación de las

coberturas y usos de suelo, los datos de precipitación y los valores estimados de

evapotranspiración se obtuvieron tomando en cuenta condiciones más recientes,

por lo que no es posible una comparación directa. Sin embargo las dos

aproximaciones generan información complementaria, por lo que se considera

esencial que pueda producirse con la aplicación de bases de datos equivalentes.


51

Índices de Alteración Hidrológica en Ríos (IAHRIS)

Atendiendo a la problemática esbozada en las secciones anteriores, se desarrolló otra

propuesta que considera las variaciones temporales mensuales en el aporte hídrico, con

dos escenarios distintos, uno que se generó como resultado de las observaciones del

gasto mensual promedio y otro que es derivado de un escenario de perturbación,

considerando en ambos casos tres posibles situaciones ambientales, correspondientes a

regímenes húmedo, medio y seco (Fig. 25).

Figura 25. Escenarios generados para el aporte de agua en el río Culiacán. Se establecen los aportes mensuales en condiciones naturales, para tres escenarios ambientales distintos (húmedo, medio y seco) y las diferencias entre el régimen natural y el alterado (RAC = Régimen Ambiental de Caudales).


52

El resultado del análisis señala un reducción del 45 al 76% dependiendo de los

escenarios, requiriéndose en todos los casos un incremento en el volumen del caudal

para los meses de verano.

Lo anterior refuerza la idea derivada de los análisis anteriores en el sentido que la

disponibilidad de agua, en cualquier escenario debe ser superior a la que existe bajo

condiciones naturales de sequía. Considerando la serie de datos utilizada en el presente

estudio esta propuesta es bastante realista, en términos de la cantidad, lo que deberá

buscarse es la regulación temporal para ajustarla a los ritmos biológicos de las

comunidades que dependen de este patrón te inundaciones, a nivel intra e interanual, de

corto y mediano plazo.


53

6. SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (SIG)

El SIG correspondiente a este proyecto ya se encuentra prácticamente concluido tanto

en el formato básico bajo la plataforma de ArcGis, como en el formato desplegable en

Google Earth, que permitirá una mayor difusión de los resultados, una vez que sean

validados en su totalidad.

En la sección de resultados se han presentado algunos de los mapas derivados del

análisis con ArcGis, cuyo proyecto incluye aproximadamente 20 capas en formato .shp,

integrándose con datos en formato raster y vectorial, ya mencionados en la sección de

metodología.

Por lo anterior, solamente se menciona aquí el avance que se con los archivos

desplegables para Google earth, destacando que se han incorporado las principales

capas con información que puede ser de utilidad para propósitos del proyecto,

destacando en primer término la presencia de los logos de las instituciones que

colaboran en el proyecto (Pronatura y CIAD).

A continuación se presenta una nota introductoria sobre el proyecto y sus

alcances (Fig. 26) y posteriormente es posible desplegar una serie de capas con la

principal información derivada del proyecto, misma que será actualizada en su

conjunto previo a su liberación. En primer término se incluye la capa correspondiente a

Cobertura y usos de suelo (derivadas de la serie III de INEGI), posteriormente Tipos de

suelo, Tipos de rocas, Localización de las estaciones meteorológicas y la posición de las

estaciones hidrológicas de donde se deriva la información requerida para los análisis.

Toda la información corresponde a la cuenca del río Culiacán, que a su vez se

encuentra integrado por subcuencas, cada una bien diferenciada gráficamente en el

mapa.

Cada una de las capas mencionadas lleva información incrustada que es posible

desplegar al posicionar el mouse sobre la capa y localización deseadas, tras de lo cual

activando el botón derecho podrá desplegarse la información asociada (Fig. 27).


54

Figura 26. Información documental asociada al proyecto.

Figura 27. Despliegue de capas con información de coberturas, de acuerdo a su distribución geográfica

Los mapas además de la información señalada incorporan algunos gráficos que se

consideran de interés para el usuario y que bajo este formato es más fácilmente

accesible y comprensible (Fig. 28).


55

Dados los objetivos y metas del proyecto, aún quedan capas por incorporarse,

pero se espera que a través de este medio accesible a múltiples usuarios, sea posible

aumentar el acceso a la información, con la intención de que pueda ser utilizada

oportunamente para su aplicación y apoyo en la toma de decisiones.

Figura 28. Producción de gráficos e información sobre el tema seleccionado, en este caso Sub-cuencas.


56

7. CONCLUSIONES

Evidentemente la cuenca del río Culiacán alimenta a una de las regiones de mayor importancia agrícola del país por lo que es estratégica para garantizar la seguridad alimentaria.

Pese a su relevancia en el aspecto agrícola, no debe dejarse de lado que el mismo río es básico para la conservación de los humedales costeros asociados con el sistema Altata-Ensenada de Pabellones, así como el mantenimiento de sus funciones y la provisión de bienes y servicios ecosistémicos

Los resultados no son concluyentes en términos de cual ha sido el efecto del represamiento y del gasto del río destinado a riego, pero los análisis indican que se ha modificado el patrón de flujo, aparentemente con un aumento importante en el volumen que es registrado en las estaciones hidrológicas disponibles.

Lo anterior puede repercutir directamente en la conservación de los humedales típicos de la zona, pues su evolución y mantenimiento se encuentran asociados no solo a la cantidad de liquido, sino a la frecuencia con que lo reciben (pulso de inundación) que es variable en función de los periodos secos, medios y húmedos que se han podido detectar en la zona.

Dada la diferencia observada en la serie de datos, deberá confirmarse que el incremento observado es real, para lo cual deben revisarse los registros y consultar con las autoridades responsables. En función de ello, deberá caracterizarse nuevamente el patrón de años secos, húmedos y medios, a partir de los cuales podrá definirse de manera definitiva el régimen hídrico requerido, que en términos de volumen no deberá ser menor del flujo determinado para años secos, como medida precautoria.

Deben generarse los mecanismos para la predicción de años con sequía, para garantizar el flujo mínimo hacia los humedales.

Es necesario establecer cual es la condición de los humedales en función de una serie histórica y definir a través de los métodos aquí propuestos, si el estrés hídrico observado se mantiene o es consecuencia de una insuficiencia crónica del recurso agua, lo que indicaría situaciones de riesgo para estos ambientes.

Deberán contemplarse tendencias en el cambio climático, asociadas con el incremento de sequías y el aumento en el nivel del mar, ambas situaciones que suponen riesgo en el mantenimiento de los humedales de Ensenada de Pabellones.


57

8. REFERENCIAS

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