El hidroperiodo, la huella hidrológica de los humedales

Eduardo Sáinz Hernández, Ángel Zaragoza Méndez, Ana Laura Lara-Domínguez

Red de Ecología Funcional, Instituto de Ecología A.C. 

 

Resumen: La disponibilidad de agua de un humedal al caracterizar su patrón estacional e interanual de inundación y permite identificar qué tipo de humedal se trata.

 

Palabras claves: microtopografía, manglar, restauración hidrológica

Figura 1. Esquema que representa la ubicación del nivel freático y como los espacios entre los granos de suelo se encuentran sin agua (zona no saturada) y con agua (zona saturada). Tomado de: https://www.iagua.es/respuestas/que-es-nivel-freatico

Los humedales son ecosistemas que se ubican en depresiones donde se acumula el agua o aflora del suelo por coincidir con el manto freático. El Servicio de Pesca y Vida Silvestre de Estados Unidos los define como tierras en transición entre los sistemas acuáticos y terrestres, donde el manto freático (o agua bajo la superficie del suelo) está habitualmente al mismo nivel o cerca de la superficie, o bien el terreno está cubierto por aguas poco profundas.

Los humedales deben tener las siguientes características:

  1. a) el suelo debe tener características de suelos saturados de agua durante parte del año o bien todo el año, es decir no drenados por lo menos parte del año.
  2. b) debe presentar una lámina o capa de agua poco profunda o bien agua subterránea próxima a la superficie del terreno, ya sea permanente o temporal, y c) al menos periódicamente, el terreno debe mantener una vegetación acuática, plantas que requieran de inundación para crecer y reproducirse.

Existen muchas formas de humedales, marismas, ciénagas, manglares, estanques, pantanos, lagunas, lagos y llanuras aluviales

Pero, ¿qué es el nivel freático?  se define como la superficie que toma los puntos donde la presión del agua y la presión atmosférica son iguales (Figura 1). Es agua acumulada en el subsuelo sobre una capa impermeable. Los humedales tienen límites poco definidos, porque son espacios de transición y de naturaleza cambiante. Por ejemplo, entre la época de secas que están sin agua o con poca y en la de lluvias con abundante agua que se puede salir de su cauce. En algunos humedales el agua no es visible, sólo es subterránea, pero su existencia sigue teniendo impacto en el sistema, tanto a nivel del suelo como en las plantas que hay en el humedal. Básicamente es un acuífero no confinado, es la frontera entre la capa saturada de agua y la no saturada, se diferencia del acuífero porque se mueve en la horizontal (a lo largo del terreno) y la vertical (entre la superficie y donde se ubica el freático).

Esta característica de estar o no inundados es lo que se denomina el hidroperiodo. Un tema esencial en los humedales, ya que se refiere a la duración y frecuencia con que se inunda un sitio y el nivel del agua de inundación y es considerado como la huella hidrológica del humedal porque permite identificarlo. Describe la disponibilidad de agua de un humedal al caracterizar su patrón estacional e interanual de inundación. Se consideran tres tipos básicos: permanente, temporal y mareal.

Varios factores afectan el hidroperiodo, principalmente el aporte de agua (lluvia, marea, escurrimientos) la microtopografía, la capacidad de infiltración del suelo y la profundidad del nivel freático.

La microtopografía es un factor importante en los bosques de manglar ya que interfiere en el lavado de las sales acumuladas en el suelo al modificar el flujo de agua de escorrentía, además determina la profundidad de la inundación y afecta el alcance de la penetración mareal. Los manglares se encuentran en las zonas intermareales de los trópicos y subtrópicos a lo largo de gradientes microtopográficos, forman hábitats para una gran variedad de especies, son plantas que cuentan con distintas adaptaciones para poder desarrollarse en suelos que pueden ser desde salobres a hipersalinos y que se encuentran bajo distintas frecuencias de inundación, por lo que tienen una baja disponibilidad de oxígeno (Flores-Verdugo et al., 2007). La salinidad es un regulador de importancia, ya que puede afectar el desarrollo y la sobrevivencia de las plántulas de mangle.

Figura 2. Medición del hidroperiodo con los sensores automatizados, tanto en un manglar como en un humedal. Los resultados se muestran en la tabla 1. (A.L. Lara-Domínguez)

El hidroperiodo es un regulador determinante para el ecosistema de manglar,  los periodos de baja y elevada inundación generan condiciones contrastantes para el desarrollo y la supervivencia de los manglares (Figura 2). Cuando la frecuencia de inundación es de baja a moderada puede aportar nutrientes, mientras que inundaciones prologadas pueden ocasionar estrés debido a la poca disponibilidad de oxígeno (Krauss, Doyle, Twilley, Rivera-Monroy, & Sullivan, 2006). Las condiciones generadas por el hidroperiodo son muy importantes para mantener el funcionamiento y la estructura del manglar al establecer las características fisicoquímicas que lo rigen, es por eso que alterar las condiciones hidrológicas puede ocasionar grandes cambios en la composición y productividad de las especies (Flores-Verdugo et al., 2007). En los sitios donde el hidroperiodo es poco frecuente o en donde la microtopografía genera zonas de manglar aislados, el factor principal en alterarse es la salinidad en los sedimentos (Flores-Verdugo, Ramírez-Barrón & Flores-de-Santiago, 2018). En la restauración hidrológica de manglares, el hidroperiodo es fundamental para la reforestación y restauración del ecosistema, ya que su frecuencia es determinante para su presencia o ausencia (Flores-Verdugo, Agraz-Hernández, & Benítez-Pardo, 2006).

¿Cómo se mide ? de manera puntual, manualmente con una cinta métrica a través de un piezómetro desde al nivel del suelo hasta donde está el agua; de manera automática con sensores automáticos denominados leveloggers que se colocan dentro de un tubo enterrado para que realice un registro continuo de las variaciones del nivel subsuperficial y de inundación.

Retos y qué sigue: Medir la conductividad hidráulica del humedal para poder asociarla al crecimiento de raíces y desarrollo de vegetación.

Figura 3. Bajando los datos de los sensores de registro continuo A. Zaragoza Méndez

Referencias: 

Flores-Verdugo, F. J., Moreno Casasola, P., Agraz-Hernández, C., López Rosas, H., Benítez-Pardo, D., & Travieso Bello, A. C. (2007). La topografía y el hidroperiodo: dos factores que condicionan la restauración de los humedales costeros. Boletín de La Sociedad Botánica de México, Sup(80), 33–47.

Flores-Verdugo, F., Ramírez-Barrón, E., & Flores-de-Santiago, F. (2018). Hydroperiod enhancement using underground pipes for the efficient removal of hypersaline conditions in a semiarid coastal lagoon. Continental Shelf Research, 162(2018), 39–47. https://doi.org/10.1016/j.csr.2018.04.008

Flores-Verdugo, Francisco Javier, Agraz-Hernández, C., & Benítez-Pardo, D. (2006). Creación y restauración de ecosistemas de manglar: Principios básicos. Manejo Costero Integral: El Enfoque Municipal, 1093–1110.

Krauss, K. W., Doyle, T. W., Twilley, R. R., Rivera-Monroy, V. H., & Sullivan, J. K. (2006). Evaluating the relative contributions of hydroperiod and soil fertility on growth of south Florida mangroves. Hydrobiologia, 569(1), 311–324. https://doi.org/10.1007/s10750-006-0139-7

 

 

 

Tabla 1. Hidroperiodo medido con un levelogger en un manglar y un humedal de agua dulce (A.L. Lara-Domínguez)

por arriba del suelo por debajo del suelo
frecuencia (%) duración (días) nivel (m) frecuencia (%) duración (días) nivel (m)
manglar 82 325 0.14 18 70 -0.45
humedal 60 238 0.10 39 154 -0.02

 

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