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Comprendiendo el efecto de los incendios forestales en la recarga de agua subterránea

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  • Comprendiendo efecto incendios forestales recarga agua subterránea

Sobre el blog

Mónica Guzmán Rojo
Docente de la Universidad Católica Boliviana (UCB) e investigadora en la Universidad Libre de Bruselas (VUB). Representante del Capítulo Boliviano de la Asociación Latinoamericana de Hidrología Subterránea para el Desarrollo (ALHSUD).
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Pocas imágenes son tan desoladoras como la que nos queda después de un incendio forestal, donde el paisaje se convierte en una especie de vacío cubierto de cenizas; ¿suena familiar? Claro que sí, lo vivimos hace menos de un año en la Amazonía, y hace tan solo un par de meses en tierras australianas; según el Instituto nacional de investigaciones de Brasil solo en agosto de 2019 la Amazonía perdió 2,5 millones de hectáreas compartida entre 9 países, lo que equivale a 4.2 millones de canchas fútbol.


 Así quedó Roboré después de los incendios de agosto de 2019. Fotografía extraída del diario de circulación nacional Opinión (Bolivia)

Este tipo de eventos generan cambios en un ecosistema, muchos abruptos, visibles y a la vez "difíciles de ver", la vegetación calcinada es un claro ejemplo de ello; y otros prácticamente imperceptibles, pues de hecho estos cambios son consecuencia de los primeros y persisten hasta mucho tiempo después de apagado el incendio; es precisamente en este punto en el cual introduciré el tema principal de este artículo con una pregunta: ¿Y qué pasa con el agua subterránea?... pues para explicarlo retrocedamos un poco.

Según el Instituto nacional de investigaciones de Brasil solo en agosto de 2019 la Amazonía perdió 2,5 millones de hectáreas compartida entre 9 países, lo que equivale a 4,2 millones de canchas fútbol 

Es sabido que el agua subterránea es muy poco entendida por la sencilla razón de que no la vemos, y es por esto que preguntas aparentemente simples como: ¿En qué dirección fluye?, ¿De dónde viene?, ¿Hacia dónde va?, son y serán un desafío en el diario vivir de un hidrogeólogo, lo opuesto nos sucede con los ríos, donde podemos encontrar las respuestas a las anteriores preguntas simplemente observando; aun así, a lo largo de los años la hidrogeología nos ha brindado las herramientas necesarias (nunca suficientes) para entender los procesos que condicionan el ingreso de agua al subsuelo, o dicho en otras palabras: La recarga de agua subterránea, proceso al cual le brindaremos especial atención durante los siguientes párrafos.


Esquematización del balance de masa en una hectárea de bosque chiquitano. Elaborado por Josué Góngora

Entonces, ¿cómo podemos conocer la recarga hídrica en una región específica? Pues todo empieza con un principio muy simple, el balance de masa, ¿lo recuerdas?, seguro que sí, y lo podemos aplicar a una hectárea de bosque, ya que, si una determinada cantidad de agua ingresa a esta hectárea a través de la lluvia, entonces la misma cantidad tiene que salir de alguna manera ¿verdad? ¡Y de hecho lo hace! A través de 4 mecanismos: evaporación del suelo, transpiración de la vegetación, escurrimiento de superficie y desde luego recarga; y es precisamente este último mecanismo el que genera ingreso de agua a nuestro acuífero; a partir de esta explicación sería correcto inferir que la recarga no es otra cosa que el saldo o remanente que nos queda después de que los otros 3 procesos hayan "consumido" el agua de lluvia en nuestra hectárea de bosque; por lo tanto, si queremos entender cómo afecta un incendio a la recarga de agua subterránea, nos toca tratar de entender cómo afecta un incendio forestal a cada uno de estos 3 mecanismos "consumidores de agua".

Pues todo empieza con un principio muy simple, El balance de masa, ¿lo recuerdas?, seguro que sí, y lo podemos aplicar a una hectárea de bosque, ya que, si una determinada cantidad de agua ingresa a esta hectárea a través de lluvia, entonces la misma cantidad tiene que salir de alguna manera 

Evaporación y transpiración, primeros mecanismos consumidores de agua

Hablemos de evaporación, transpiración y un mecanismo que omití a propósito denominado intercepción de la vegetación, que no es otra cosa que las gotas de lluvia retenidas en las hojas de los árboles, y bueno ya que la única alternativa para estas gotas es evaporarse, las incluiremos dentro de la cantidad de agua evaporada. Inicialmente es lógico pensar que después de un incendio que acaba con gran parte del follaje de los árboles, la evaporación tendría que aumentar ya que, al reducirse la sombra, la temperatura a nivel del suelo aumenta, la velocidad del viento aumenta también pues encuentra menos obstáculos en su camino; ambos factores provocan que el agua contenida en el suelo se evapore más rápidamente.

Sin embargo esas mismas hojas consumidas por el incendio, interceptaban gotas de lluvia, y estas gotas ante las nuevas condiciones alcanzan el suelo y pueden llegar a infiltrarse en lugar de evaporarse, y si a esto le agregamos que la pérdida de hojas hacen que la capacidad de transpiración de los árboles disminuya, lo cual tiene sentido ya que una planta transpira través de los estomas que se encuentran ubicados en sus hojas; entonces podríamos pensar que tanto la intercepción como la tasa de transpiración pueden disminuir después de un incendio forestal, y es que estos componentes que actúan simultáneamente son tan complejos que una de las únicas formas de estudiar el efecto de los incendios forestales en la evapotranspiración (denominación que se da a este conjunto de procesos) y recarga ha sido a través de mediciones en el interior de acuíferos kársticos, los cuales se asemejan a túneles inundados debajo de la superficie de la tierra; este tipo de acuíferos solo se encuentran en algunos lugares del mundo y los resultados de este tipo de mediciones han mostrado que la recarga disminuye y la evapotranspiración aumenta después de un incendio forestal; sin embargo al tratarse de un tipo muy peculiar de acuífero, los resultados difícilmente podrían extrapolarse a otros acuíferos “no kársticos”.

estos componentes que actúan simultáneamente son tan complejos que una de las únicas formas de estudiar el efecto de los incendios forestales en la evapotranspiración (denominación que se da a este conjunto de procesos) y recarga ha sido a través de mediciones en el interior de acuíferos kársticos  

Ahora hablemos de escorrentía superficial

Nuestro tercer mecanismo, la escorrentía, es el proceso en el cual el agua circula a través de la superficie y como es de esperarse, tiene una fuerte dependencia de (1) la permeabilidad del suelo (mayor finura mayor impermeabilidad y viceversa), (2) la cobertura vegetal (al obstruir o permitir el flujo de agua), y finalmente de (3) la inclinación del terreno. Entonces ¿Cómo estos componentes pueden ser alterados por un incendio y cuál sería su efecto en la escorrentía?, volvamos a la vegetación, la cual también constituye un obstáculo que el agua, que ha alcanzado el suelo, debe vencer para fluir sobre el mismo, reteniéndola y dándole mayor oportunidad de infiltrar; esta situación se invertiría después de un incendio, es decir la escorrentía sería mayor, pues al perder vegetación en suelo dejaría que el agua fluya por su superficie con mayor facilidad. En cuanto al suelo, pues a la permeabilidad natural habría que agregarle el efecto de una capa delgada de ceniza liberada por la combustión y alojada en sus poros, como es de esperarse, sería más difícil para el agua penetrar el suelo, lo cual nuevamente incrementaría la escorrentía; hasta este punto el escenario es desfavorable para la recarga. 

Sin embargo éste hecho no ha podido demostrarse con certeza en la práctica, y la literatura al respecto es contradictoria, ya que si bien muchos de ellos afirman que la ceniza tiene un efecto sellante en el suelo provocando aumento de la escorrentía; otros sugieren que en realidad la capa de ceniza puede reducir temporalmente la escorrentía, ya que en lugar de impermeabilizar el suelo, almacena agua de la lluvia como si fuese una esponja dándole el tiempo suficiente para evaporarse y no necesariamente de infiltrar al acuífero, lo cual se apoya en el hecho de que la mayoría de las cenizas tienen a ser hidrofílicas resaltando que la palabra mayoría, implica la existencia de cenizas "que no se llevan bien con el agua" (hidrofóbicas) lo cual nos lleva nuevamente a la idea inicial, es decir que la escorrentía aumenta. Ante todo, esto queda claro que nuestra gran protagonista, "la ceniza", tiene características muy variables y un rol muy importante dentro de este proceso, por lo cual deben ser estudiadas para diferentes tipos de vegetación y temperaturas de combustión.


Efecto relativo de los incendios sobre los distintos componentes del balance, y finalmente el efecto de estos últimos sobre la recarga de aguas subterráneas.

Hasta este punto podemos concluir sin miedo a equivocarnos que la cantidad de agua que ingresa a nuestro acuífero después de un incendio forestal tiende a disminuir, no obstante, bajo ciertas condiciones muy particulares la recarga puede aumentar, dependerá de cada uno de los factores que hemos detallado. Y si bien nuestro deseo común es que después de un incendio, la recarga de agua subterránea no disminuya, no perdamos de vista que la ceniza dependiendo de su composición, podría llegar a introducir al acuífero elementos químicos que puedan dañar severamente la calidad del agua subterránea, y por ende a todos los que la consumimos, si este fuera el caso creo que no desearíamos que ingresen mayores cantidades de agua en un periodo de tiempo post-incendio, ¿me equivoco?


Toma de muestras hidroquímicas e isotópicas de agua subterránea en San José de Chiquitos, Bolivia.

Creo que ahora que entendemos un poco mejor la compleja relación entre la recarga hídrica y los incendios forestales encontramos algunas respuestas y también una que otra nueva pregunta, así que si esperabas obtener una respuesta contundente lamento haberte decepcionado; si por otro lado estas nuevas preguntas despertaron tu curiosidad, ahora entiendes que todos los acuíferos son diferentes, has notado lo importante que es la investigación en nuestra región, y su aplicación oportuna dentro de las políticas públicas; pues bienvenido al club de todos aquellos que queremos entender mejor cómo funciona la hidrogeología en una región tan diversa como es nuestro amazonas; te aclaro que no estás solo, somos muchos en Bolivia y en el mundo pues entender el agua subterránea es un desafío grande y así lo expresa el próximo congreso internacional de hidrogeología a través de su tema central: "Agua subterránea, visible, conectada y ética" que en esencia refleja un sentimiento común de hacer cada vez más visible lo invisible, conectar la hidrología superficial a la subterránea en la generación de conocimiento, y que este conocimiento esté al alcance de todos. ¿Es esto posible? pues tú acabaste de leer hasta el final algo "difícil" de entender y yo escribí algo difícil de explicar, por lo tanto, si me lo preguntas: esto es conexión para mí.

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