Efecto de la deforestación en la hidrología del sur y oeste de la Ciudad de México, 1973-2002

Abstract

Los bosques ubicados al sur y oeste de la Ciudad de México son muy importantes para la recarga de mantos acuíferos que suministran agua a los habitantes de esta ciudad, pero se encuentran afectados por tala, incendios forestales, plagas, enfermedades y urbanización. En el presente estudio relacioné los patrones de cobertura vegetal de la región con otros elementos del paisaje (geología, geomorfología, suelos, clima) y estimé el efecto de la pérdida de cobertura vegetal a través de tiempo, sobre el patrón de escurrimiento superficial de agua en la zona, a través de modelado conceptual y cartográfico. Estimé el nivel de cambio en superficie de los bosques en el periodo 1973-2002, utilizando imágenes de satélite Landsat (MSS y ETM), con apoyo de cartografía existente, ortofotos y observaciones directas de campo. Además, obtuve un mapa de unidades geográficas y un mapa de unidades de paisaje utilizando un sistema de información geográfica (SIG). Modelé la relación entre los cambios de cobertura vegetal y las condiciones hidrológicas de la región a escala 1:250,000; también analicé el nivel de escurrimiento de una cuenca de ca. de 3,000 has de la zona a través de un modelado cartográfico a nivel local (escala 1:20,000). Encontré que se perdió el 17 % de bosque en 29 años, con tasas de deforestación anuales de 0.2 % en el periodo 1973-1985; 0.4 % en el periodo 1985-1989 y 0.3 % en el periodo 1989-2002. La transformación de cobertura vegetal ocurrió principalmente en las zonas bajas de la región, el cambio fue de cultivos y pastizales y, probablemente, bosque de encino a zonas urbanas. La zona de mayor recarga es la Sierra de Chichinautzin, pero las partes bajas de la Sierra de las Cruces son también sitios de infiltración y de recarga, facilitada por formaciones volcánicas clásticas. Sin embargo, estas zonas han sido impermeabilizadas, en gran medida, con asfalto, impidiendo la infiltración del agua proveniente de las partes altas de la montaña. El daño infringido al bosque en casi tres décadas permite suponer un aumento de escurrimiento superficial que no está siendo capturada por el subsuelo y, por lo tanto, no llega a los mantos acuíferos lo cual tendrá consecuencias negativas tanto para la disponibilidad de agua para la ciudad como para el incremento de casos de inundación. La simulación de escurrimiento realizado para la cuenca del río Magdalena reportó valores simulados fueron semejantes (0.70 m3 s-1) a los promedios de datos registrados por la CNA (0.63 m3 s-1) en un periodo de 24 años.________The forests located at the south and west of Mexico City are very important for nearby aquifers recharge, that provide water to inhabitants of this city; but are being seriously affected by urban encroachment. In this study I related land cover patterns with other landscape elements (geology, geomorphology, soils and climate), and I estimated the effect of deforestation for the 1973 -2002 period on runoff, through conceptual and cartographic modeling. I carried on a change detection analysis using Landsat images (MSS and ETM), existing maps, orthophotos, and ground truth data. I used a geographic information system to obtain a map of geographic units and a map of land units at scale 1:250,000 in order to model the effect of changes in land cover on the hydrologic conditions of the region. Additionally, I estimated the runoff for a small watershed (3,000 ha) within this region through cartographic modeling at scale 1:20,000. I found that in a 29 year period 17% of forest coverage was lost; the annual deforestation rates were 0.2% in 1973-1985; 0.4% in 1985-1989 and 0.3% in 1989-2002. Vegetation index analysis showed that major changes of land cover occurred at the region’s lowlands; changes were from filed crops, grasslands and, very likely, oak forests to urban areas. Fieldwork data revealed other environmental problems besides deforestation such as drought, forest fires, diseases, pests, and so on. Sierra de Chichinautzin is the main groundwater recharging area, but the foot slopes of the Sierra de las Cruces are also important infiltration and recharging zones as a result of the abundance of clastic volcanic forms therein. However, most of these zones have been asphalted preventing infiltration of runoff from the mountains. Damage to the forest in 29 years has increased runoff that is not being infiltrated and, therefore flooding problems are frequent, and will increase in the near future, and water sources tend to be depleted in the long run. Runoff analysis at a small watershed yielded estimates (0.70 m3 s-1) similar to those reported by the Comisión Nacional del Agua, CNA (0.63 m3 s-1), confirming the validity of the present analysis. Decisions on forest conservation should take into account not only reported data on deforestation rates but also estimations of forest conservation level.