CARACTERIZACIÓN COMPONENTE FISICO - BIOTICO MUNICIPIO DE LOS SANTOS - SANTANDER OBJETIVO GENERAL DEL DIAGNOSTICO.

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1 TITULO 4. CARACTERIZACIÓN COMPONENTE FISICO - BIOTICO MUNICIPIO DE LOS SANTOS - SANTANDER OBJETIVO GENERAL DEL DIAGNOSTICO. Identificar, clasificar, esquematizar y evaluar el paisaje municipal mediante una zonificación ecológica que permita identificar las potencialidades y restricciones del uso. Para el estudio se analizan las características físicas y bióticas del territorio del municipio de Los Santos.. COMPONENTE FISICO - BIOTICO ANÁLISIS FISICO ANÁLISIS BIOTICO Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 1

2 SECCIÓN A ANALISIS FISICO. Dentro de éste componente se estudian los diversos parámetros dispuestos en la superficie terrestre, conformados por el Clima, Hidrología, Geología los cuales interpretan la dinámica terrestre y los procesos que la forman y aún continúan transformándola; la Geomorfología que se utiliza como herramienta fundamental en la consecución de una síntesis, a partir de elementos que caracterizan la forma de relieve y que por su configuración se les puede asociar a una dinámica, relacionando los elementos que le dan origen, en conjunto, con los que la transforman. Además se consideran en el estudio la susceptibilidad de Amenazas y las características de los Suelos. ANALISIS FÍSICO CLIMA HIDROGRAFIA GEOLOGIA GEOMORFOLO. SUCEPTIBILIDAD DE AMENAZAS MINERO - INFRA GAS - OLEODUCT GEO- GEOMORF- AMENZ-URBANO SUELOS CLASIFICACIÓN AGROLOGICA Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 2

3 1. CLIMA El medio físico es un ente activo dentro de la organización de la naturaleza, pero en algunas ocasiones es considerado como carente de movimiento. Aunque su dinámica no es perceptible a la escala de nuestros ojos, si constituye el principal medio para identificar y separar cartográficamente las diversas variables que responden a aquellos componentes involucrados con el medio natural y que afectan otras dimensiones, tales como la económica, social y cultural; formadoras de nuestro cotidiano vivir. METODOLOGÍA Para el estudio del clima de LOS SANTOS se emplearon las estaciones meteorológicas del IDEAM localizadas en el municipio y su periferia; la relación de estaciones se encuentra en la tabla No. 1. Con la información multianual de 23 años se efectúo la descripción de los procesos y la distribución espacio-temporal de los principales elementos climatológicos. Para efectuar la clasificación climática se empleo el método de Thornthwaite, realizando balances hídricos climáticos en los sitios de emplazamiento de las estaciones climatológicas y pluviométricas. Este método tiene especial importancia cuando se trata de conocer la disponibilidad hídrica de un punto o una región. Tabla 1. Estaciones metereológicas empleadas en el estudio climático. CODIGO TE ESTACION SUBCUENCA MUNICIPIO LATI N LONG W ELEV F-INST PM PALO GORDO DE ORO GIRON 06º 58 73º PG CO GRANJA PIEDECUESTA LLANO GRANDE LATO PIEDECUESTA 07º 00 73º DE ORO GIRON 07º 03 73º PM CEPITA CHICAMOCHA CEPITA 06º 45 72º PM LA FUENTE FONCE ZAPATOCA 6º 43 73º CO ZAPATOCA Q. ZAPATOCA ZAPATOCA 6º 49 73º PM LA MESA Q. LOS SANTOS LOS SANTOS 6º 46 73º Fuente: IDEAM. PM: ESTACION PLUVIOMÉTRICA; CO: ESTACION CLIMATOLOGICA ORDINARIA; ESTACION PLUVIOGRAFICA PG: Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 3

4 1.1 LA PRECIPITACION La precipitación pluvial sigue siendo, dentro de los estudios climatológicos, un elemento fundamental de análisis por cuanto constituye un aspecto de vital relevancia en las actividades biológicas y socioeconómicas del área estudiada. Para su análisis se utilizaron 7 estaciones meteorológicas (1 pluviografica, 4 pluviometricas y 2 climatológicas) localizadas dentro de municipio y su periferia. La información multianual relativa a la precipitación se consigna en la tabla No. 2. Tabla 2. Valores significativos de la precipitación ESTACION: PALO GORDO CODIGO: ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL PRECIPITACION MEDIA VALOR MAXIMO MENSUAL VALOR MINIMO MENSUAL MAXIMA EN 24 HORAS MAXIMA EN 24 H CON PROB. 50% NUMERO DE DIAS CON LLUVIA ESTACION: GJA. PIEDECUESTAV CODIGO: ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL PRECIPITACION MEDIA VALOR MAXIMO MENSUAL VALOR MINIMO MENSUAL MAXIMA EN 24 HORAS MAXIMA EN 24 H CON PROB. 50% NUMERO DE DIAS CON LLUVIA ESTACION: LLANO GRANDE CODIGO: ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL PRECIPITACION MEDIA VALOR MAXIMO MENSUAL VALOR MINIMO MENSUAL MAXIMA EN 24 HORAS MAXIMA EN 24 H CON PROB. 50% NUMERO DE DIAS CON LLUVIA ESTACION: CEPITA CODIGO: ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL PRECIPITACION MEDIA VALOR MAXIMO MENSUAL VALOR MINIMO MENSUAL MAXIMA EN 24 HORAS MAXIMA EN 24 H CON PROB. 50% NUMERO DE DIAS CON LLUVIA Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 4

5 ESTACION: LA FUENTE CODIGO: ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL PRECIPITACION MEDIA VALOR MAXIMO MENSUAL VALOR MINIMO MENSUAL MAXIMA EN 24 HORAS MAXIMA EN 24 H CON PROB. 50% NUMERO DE DIAS CON LLUVIA ESTACION: ZAPATOCA CODIGO: v ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL PRECIPITACION MEDIA VALOR MAXIMO MENSUAL VALOR MINIMO MENSUAL MAXIMA EN 24 HORAS MAXIMA EN 24 H CON PROB. 50% NUMERO DE DIAS CON LLUVIA ESTACION: LA MESA CODIGO: ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL PRECIPITACION MEDIA VALOR MAXIMO MENSUAL VALOR MINIMO MENSUAL MAXIMA EN 24 HORAS MAXIMA EN 24 H CON PROB. 50% NUMERO DE DIAS CON LLUVIA Fuente: IDEAM DISTRIBUCION TEMPORAL DE LA PRECIPITACION La precipitación a lo largo del año no se distribuye uniformemente conformándose un ciclo bimodal con dos períodos secos y dos húmedos, que en nuestro medio suelen denominarse invierno o verano, la precipitación en el municipio de LOS SANTOS se comporta de manera parecida a la mayor parte de la región Andina Colombiana, con un período seco en diciembre, enero y febrero; los meses lluviosos del primer semestre son básicamente abril y mayo, el periodo seco de mitad de año cubre los meses de junio, julio y agosto; desde aproximadamente mediados de septiembre comienza el segundo período lluvioso del año que se extiende hasta noviembre. Los volúmenes de precipitación mensuales en porcentaje, tomando como base la estación pluviometrica LA MESA ( ), que tiene un valor medio de 982 milímetros al año, es el siguiente: Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 5

6 MES ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC % Fuente: IDEAM. La distribución temporal de la precipitación a lo largo del año se origina por fenómenos convectivos (nubes de gran desarrollo vertical) que tienen su origen en el valle del Magdalena Medio y por la influencia sobre el territorio nacional de la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT), que es una franja nubosa formada por las corrientes de aire cálido y húmedo provenientes de los grandes cinturones de alta presión situados en la zona subtropical de los hemisferios norte y sur, dando origen a la formación de grandes masas nubosas generadoras de abundantes precipitaciones. El desplazamiento de la ZCIT, sigue el movimiento aparente del Sol y lleva un retraso de uno a dos meses respecto a él; a comienzos del año se ubica cerca de los 6 de latitud sur sobre el conti nente y en Julio o Agosto se halla ligeramente al norte de las costas Colombianas PROCESOS DE FORMACION DE LA PRECIPITACION En los procesos que determinan la precipitación en el municipio de LOS SANTOS influye muy especialmente los sistemas convectivos de gran desarrollo vertical que se forman en el valle del Magdalena medio como consecuencia de la acumulación de humedad en el valle y su posterior ascenso debido a las altas temperaturas en la región. Estos sistemas hacen que una parte de la masa de aire húmedo del Valle del Magdalena medio se desplace hacia el Este en dirección del municipio de LOS SANTOS generando precipitaciones orográficas, las cuales se originan cuando las masas de aire húmedo chocan contra el flanco Oeste de la cordillera Oriental enfriándose, condensándose y posteriormente depositando parte de su humedad en forma de precipitación sobre dicho flanco DISTRIBUCION ESPACIAL DE LA PRECIPITACION Para establecer la distribución espacial de la precipitación en el municipio de LOS SANTOS se elaboro el mapa de isoyetas medias multianuales; con este fin se emplearon los valores medios de precipitación de 23 años de las series homogeneizadas consignados en el ESTUDIO DE LA PRECIPITACION PARA EL DEPARTAMENTO DE SANTANDER, realizado por el Ing. Jaime Duarte del Area Operativa N 8 del IDEAM. Ver isoyetas en el m apa climático. Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 6

7 Grafica 1. Precipitación media mensual por estación metereológica (mm) ENE FEBR MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ESTACION PALO GORDO ESTACION GJA PIEDECUESTA ESTACION LLANO GRANDE ESTACION CEPITA ESTACION LA FUENTE ESTACION ZAPATOCA ESTACION LA MESA TEMPERATURA Para conocer la distribución espacial de la temperatura se emplea comúnmente la relación generalizada entre la temperatura media mensual y la elevación sobre el nivel del mar; este estudio para el área comprendida por el flanco occidental de la cordillera oriental y el Valle del Magdalena medio santandereano se realizó en el ESTUDIO DE LA TEMPERATURA EN EL DEPARTAMENTO DE SANTANDER elaborado por el Ing Jaime Duarte del Area Operativa N 8 del IDEAM y en el cual se establecieron las siguientes ecuaciones de regresión lineal, utilizando los datos de 24 años y 28 estaciones climatológicas localizadas en el departamento de Santander. Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 7

8 1.2.1 TEMPERATURA MEDIA ANUAL: ENERO Y = X FEBRERO Y = X MARZO Y = X ABRIL Y = X MAYO Y = X JUNIO Y = X JULIO Y = X AGOSTO Y = X SEPTIEMBRE Y = X OCTUBRE Y = X NOVIEMBRE Y = X DICIEMBRE Y = X ANUAL Y = X En donde Y es la temperatura y la variable independiente X es la elevación sobre el nivel del mar. Las regresiones lineales entre las dos variables presentan un alto coeficiente de correlación y la desviación media, debida entre otras causas a los efectos microclimáticos en el sitio de emplazamiento de las estaciones meteorológicas, está alrededor de tres décimas de grado centígrados; por lo cual las ecuaciones son muy confiables cuando se desea estimar la temperatura media anual o mensual con base en la elevación. La información sobre la temperatura en las estaciones meteorológicas empleadas en este estudio se encuentra en la tabla No. 3. El gradiente de la temperatura media anual en la franja zonal del valle, piedemonte y flanco occidental de la cordillera oriental santandereana en donde se encuentra el municipio de LOS SANTOS es de 0.60 grados centígrados por cada 100 metros, este valor se obtuvo de la ecuación de regresión correspondiente. También se observa que la oscilación anual de las temperaturas medias mensuales, es decir, la diferencia entre los meses con la temperatura media más alta y más baja se sitúa alrededor de 1.0 grado centígrado, característica típica de la zona ecuatorial MAPA DE ISOTERMAS MEDIAS ANUALES Para establecer la variación espacial de la temperatura se elaboro el mapa de isotermas medias anuales tomado en cuenta la siguiente relación de temperatura en función de la elevación (ecuación de regresión anual): Ver isotermas en el mapa climático. Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 8

9 TEMPERATURA EN C ELEVACION EN METROS TEMPERATURA EN LA CABECERA MUNICIPAL La temperatura media anual de la cabecera municipal del municipio de LOS SANTOS con una elevación de 1310 m.s.n.m. es de 21.3 C, la cual se obtuvo mediante la ecuación de regresión lineal entre la elevación y la temperatura. 1.3 BALANCE HIDRICO (POR C. W. PALMER) Con el fin de elaborar la clasificación climática del municipio por Thornthwaite, se efectuaron balances hídricos climáticos por el método de Palmer en las estaciones meteorológicas (climatológicas pluviograficas y pluviométricas), los cuales se consignan en la tabla No.3. Tabla 3. Balances hídricos climáticos ESTACION: PALOGORDO CODIGO: ALMACENAMIENTO TOTAL: 100 mm ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC AÑO TEMP 23,6 23,7 23,8 23,7 23,5 23,5 23,4 23,5 24,4 23,0 23,1 23,3 23,6 PRECIP 34,1 50,7 108,2 106,7 109,9 79,6 83,0 81,8 85,8 124,3 83,3 38,0 985,4 ETP 100,0 91,4 102,4 97,9 98,8 95,6 97,6 98,8 106,4 92,9 91,0 96,4 1169,2 P ALM 11,4 2,4 0,0 0,0 0,0 4,7 3,6 3,6 3,6 0,0 3,5 24,4 ALM 5,9 3,5 9,3 18,1 29,2 24,5 21,0 17,4 13,8 45,2 41,7 17,4 ET 45,5 53,1 102,4 97,9 98,8 84,3 86,6 85,4 89,4 92,9 86,8 62,4 985,4 DEF 54,4 38,3 0,0 0,0 0,0 11,3 11,0 13,4 17,0 0,0 4,2 34,0 183,8 EXC 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 ESTACION: GJA. PIEDECUESTA CODIGO: ALMACENAMIENTO TOTAL: 100 mm Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 9

10 ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC AÑO TEMP 23,3 23,4 23,5 23,4 23,2 23,2 23,1 23,2 24,1 22,7 22,8 23,0 23,3 PRECIP 78,2 106,8 179,1 156,2 150,9 88,6 90,9 96,4 120,9 176,6 137,8 76,4 1458,8 ETP 97,3 88,9 99,6 95,3 96,1 93,0 95,0 96,1 103,4 90,5 88,6 93,9 1137,8 P ALM 15,8 0,0 0,0 0,0 0,0 4,4 3,9 0,0 0,0 0,0 0,0 17,5 ALM 66,8 84,7 100,0 100,0 100,0 95,6 91,7 91,9 100,0 100,0 100,0 82,6 ET 94,0 88,9 99,6 95,3 96,1 93,0 94,8 96,1 103,4 90,5 88,6 93,9 1134,3 DEF 3,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,5 EXC 0,0 0,0 64,1 60,9 54,8 0,0 0,0 0,0 9,4 86,1 49,2 0,0 324,5 ESTACION: LLANO GRANDE CODIGO: ALMACENAMIENTO TOTAL: 100 mm ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC AÑO TEMP 24,8 24,9 25,1 24,9 24,8 24,9 24,7 24,7 24,9 24,6 24,5 24,7 24,8 PRECIP 34,1 50,0 101,4 110,5 95,8 73,1 81,4 80,6 83,7 119,9 84,0 32,4 946,9 ETP 112,4 102,8 116,8 110,2 112,4 110,2 111,0 111,0 110,2 109,5 104,6 111,0 1321,9 P ALM 1,4 0,2 0,0 0,0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,0 0,0 2,2 6,7 ALM 0,4 0,2 0,2 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,1 10,7 8,5 1,8 ET 35,5 50,2 101,4 110,2 95,9 73,2 81,5 80,7 83,8 109,5 86,2 39,1 947,2 DEF 76,9 52,6 15,4 0,0 16,5 37,0 29,5 30,3 26,4 0,0 18,4 71,9 374,9 EXC 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 ESTACION: CEPITA CODIGO: ALMACENAMIENTO TOTAL: 100 mm ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC AÑO TEMP 25,7 25,9 26,0 25,8 25,6 25,6 25,6 25,7 26,5 25,1 25,1 25,4 25,7 PRECIP 35,3 46,3 78,0 92,3 123,5 77,7 87,4 73,0 114,9 127,0 86,2 31,3 972,9 ETP 124,1 115,2 129,2 121,8 122,5 118,5 122,5 124,1 133,5 114,5 110,8 119,2 1455,8 P ALM 1,1 0,1 0,0 0,0 0,0 0,4 0,2 0,2 0,0 0,0 3,1 8,4 ALM 0,1 0,0 0,0 0,0 1,0 0,6 0,4 0,2 0,2 12,7 9,6 1,2 ET 36,4 46,4 78,0 92,3 122,5 78,1 87,6 73,2 114,9 114,5 89,3 39,7 972,9 DEF 87,7 68,8 51,2 29,5 0,0 40,4 34,9 50,9 18,6 0,0 21,5 79,5 483,0 EXC 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 ESTACION: LA FUENTE CODIGO: ALMACENAMIENTO TOTAL: 100 mm ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC AÑO TEMP 24,4 24,6 24,7 24,5 24,3 24,4 24,3 24,4 25,2 23,8 23,9 24,1 24,4 PRECIP 31,5 50,2 72,6 156,7 201,0 111,1 118,6 127,8 190,7 244,0 135,3 48,4 1487,9 ETP 107,9 99,9 112,0 105,7 106,5 104,4 106,5 107,9 115,3 100,0 98,0 103,9 1267,9 P ALM 34,0 5,2 2,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 55,5 ALM 10,5 5,3 3,2 54,2 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 44,5 ET 65,5 55,4 74,7 105,7 106,5 104,4 106,5 107,9 115,3 100,0 98,0 103,9 1143,7 DEF 42,4 44,5 37,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 124,2 EXC 0,0 0,0 0,0 0,0 48,7 6,7 12,1 19,9 75,4 144,1 37,3 0,0 344,2 Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 10

11 ESTACION: ZAPATOCA CODIGO: ALMACENAMIENTO TOTAL: 100 mm ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC AÑO TEMP 18,2 18,5 18,8 18,9 18,9 18,8 18,6 18,7 18,6 18,2 18,2 18,2 18,6 PRECIP 25,9 44,3 64,0 140,8 168,1 104,9 108,4 126,9 146,9 181,6 118,3 48,7 1278,8 ETP 67,1 62,6 71,4 69,8 72,2 69,1 70,0 70,7 67,7 67,1 65,0 67,1 819,8 P ALM 33,6 8,8 2,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 18,4 ALM 48,0 39,2 36,3 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 81,6 ET 59,5 53,1 66,9 69,8 72,2 69,1 70,0 70,7 67,7 67,1 65,0 67,1 798,2 DEF 7,6 9,5 4,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 21,6 EXC 0,0 0,0 0,0 7,3 95,9 35,8 38,4 56,2 79,2 114,5 53,3 0,0 480,6 ESTACION: LA MESA CODIGO: ALMACENAMIENTO TOTAL: 100 mm ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC AÑO TEMP 20,4 20,6 20,7 20,7 20,5 20,5 20,3 20,4 21,4 20,0 20,1 20,3 20,5 PRECIP 25,2 37,7 66,1 102,1 125,3 86,7 88,1 95,1 111,5 132,9 78,5 32,7 981,9 ETP 77,4 71,4 79,9 77,4 78,2 75,7 76,5 77,4 83,3 74,1 72,5 76,5 920,3 P ALM 29,3 9,1 2,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 43,8 ALM 26,9 17,8 15,3 40,1 87,2 98,2 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 56,2 ET 54,5 46,8 68,6 77,4 78,2 75,7 76,5 77,4 83,3 74,1 72,5 76,5 861,4 DEF 22,9 24,7 11,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 58,9 EXC 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 9,7 17,7 28,2 58,9 6,0 0,0 120,5 Fuente: IDEAM PRECIPITACION Para elaborar el balance hídrico se seleccionaron siete (7) estaciones meteorológicas de las cuales cuatro (4) son pluviometricas, una (1) es pluviografica y cinco (5) son climatológicas ordinarias, la información empleada se consigna en la tabla No EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL La evapotranspiración es una palabra compuesta, conformada por evaporación y transpiración, por tanto considera el aporte de agua a la atmósfera por los procesos de transpiración de las plantas y la evaporación desde el suelo. La evapotranspiración potencial se define como la cantidad de agua que se podría evaporar desde la superficie del suelo y la que transpirarían las plantas si el suelo estuviera a capacidad de campo, es decir, si tuviere un contenido máximo (óptimo) de humedad. Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 11

12 En este estudio ante la ausencia de lisímetros, los cuales son muy escasos en el país, se determinó la evapotranspiración potencial mediante la formula desarrollada por Thornthwaite, debido a que involucra un menor número de variables meteorológicas, lo cual facilita el conocimiento de la ETP en zonas con poca información climatológica, como es el caso del municipio de LOS SANTOS. Infortunadamente no fue posible emplear otras fórmulas como la de Penman, ante la falta de información sobre la mayoría de los elementos meteorológicos requeridos para el cálculo. La fórmula de C. W. Thornthwaite para el cálculo de la ETP, fue derivada en 1948 con base en las observaciones lisimétricas y pérdidas de agua en cuencas de la parte central de los EE. UU. ( ) a ETP = T I En donde: ETP = Evapotranspiración Potencial media diaria sin ajustar. T = Temperatura media mensual en grados centígrados. I = Índice calórico anual que se obtiene por la suma de los doce índices calóricos mensuales; cada índice mensual (i) está dado por: i T = a= Un exponente, función de I dado por la formula: ( ) ( ) ( ) a = 675* 10 I 771* 10 I * 10 I Para el cálculo de la evapotranspiración potencial por la fórmula de Thornthwaite es indispensable conocer los valores medios mensuales de la temperatura del lugar en donde se desee estimar este parámetro; dichos valores para las estaciones pluviometricas se calcularon a partir de las ecuaciones de regresión lineal relacionadas anteriormente; en las estaciones climatológicas se tomaron los valores medios multimensuales registrados en ellas. 1.4 CALCULO DEL BALANCE HÍDRICO El balance hídrico es simplemente la formulación matemática de la ley de conservación de masa o de la ecuación de continuidad, aplicada al agua en un sistema considerado, no importa cual sea su tamaño; puede ser calculado para diferentes espacios de tiempo, tales como: un día, una década, un mes, un año o para un promedio de años. Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 12

13 El óptimo aprovechamiento de la tierra depende de las condiciones climáticas y de los recursos hídricos existentes en una determinada zona, así mismo, los factores y elementos que definen el clima, el agua y el suelo al interrelacionarse permiten la actividad vegetativa y el desarrollo productivo de los cultivos, los cuales según sus exigencias definirán el rango de utilización combinada de estos factores. Por tanto una escasez o un exceso hídrico en cualquiera de las fases de desarrollo de los cultivos, puede ocasionar la pérdida parcial o total de éstos. El balance hídrico especifica que el total de agua que penetra a un sistema, debe ser igual al agua que sale de él, más la diferencia entre los contenidos final e inicial. El uso de la ecuación del balance hídrico implica medidas de flujo y almacenamiento de agua, aunque mediante una apropiada selección del espacio y del período de tiempo para el cual se realiza el balance, algunas medidas pueden ser eliminadas. El balance hídrico climático realizado en este estudio se efectuó a nivel mensual con los valores de precipitación (P), evapotranspiración potencial (ETP) y capacidad de almacenamiento de agua en el perfil (F.V.A.A.) La ecuación general del balance hídrico se puede sintetizar de la siguiente forma: P = E T + H S + I + E En donde, P = Precipitación ET = Evapotranspiración I = Infiltración HS = Cambio de humedad del suelo (Hf - Hi) Hf = Humedad final Hi = Humedad inicial CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO DE AGUA EN EL SUELO La capacidad de almacenamiento es la cantidad de agua aprovechable por las plantas que puede almacenar el suelo y depende principalmente de la textura y de la profundidad de éste. En algunos casos se requiere conocer esta capacidad mediante análisis de retención de humedad efectuado en laboratorio, pero para casos más generales como el estudio climático del municipio de LOS SANTOS se emplea generalmente la cifra de 100 mm como valor medio de la capacidad de almacenamiento del suelo. Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 13

14 1.4.2 DINAMICA DEL BALANCE HÍDRICO CLIMÁTICO. Este balance determina las condiciones hídricas promedios de la zona y se calcula generalmente con fines de largo alcance como la planeación de los recursos hídricos, estudios de factibilidad de obras de riego y drenaje y para las clasificaciones climáticas y agroclimáticas; en los balances para las clasificaciones climáticas se emplean los valores medios de la precipitación, como en este estudio o la probabilidad de ocurrencia del 50 %. En los balances a nivel mensual se consideran solamente los aportes de agua provenientes de la precipitación; los aportes de agua subterránea o las pérdidas por percolación, no se tienen en cuenta. Las demandas siempre están dadas por la ETP media. Las pérdidas en el almacenamiento del suelo se calculan a una tasa proporcional, dependiendo de la fracción de agua almacenada en el suelo. Estas pérdidas se calculan cuando la lluvia es insuficiente para cubrir la demanda de agua (ETP), la cual deja un Déficit de agua (ETP-P); entonces a partir de la capacidad total de almacenamiento del agua en el suelo y del valor correspondiente al mes anterior (almacenamiento anterior), se determina la fracción de agua almacenada para multiplicarlo por el Déficit y así cubrir parte de dicho Déficit: Pérdida por almacenamiento: Pérd. Almac. = (ETP - P) * (Almac.anterior / Almac. Total) Almacenamiento: Almac. = Almac. Anterior - Perdida por almac. Evapotranspiración real: ET = Precipitación + Perdida por almac. Déficit = ETP - ET Excesos = Almac. Ante. + Prec. - ETP - Almac. total (cuando P > ETP y ALM. ANT. + P > ETP + ALM. TOTAL) En la comprobación del balance hídrico se debe cumplir para los valores anuales la siguiente relación: P + D = ETP + E A continuación se presentan los cálculos de la ETP y los balances hídricos climáticos mensuales. Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 14

15 1.5 INDICE DE HUMEDAD SEGUN THORNTHWAITE (I) El índice de humedad de Thorntwaite es independiente de los índices relacionados con la fisionomía vegetal y su base son los elementos del clima, por lo cual representa una diferencia y una ventaja respecto a otros sistemas de clasificación climática. Además de la evapotranspiración potencial (ETP) tiene en cuenta la precipitación (P), definiendo con estos dos elementos una serie de índices cuyos valores se utilizan para determinar los tipos climáticos. Índice de humedad (I): Está dado por la relación entre el exceso de agua anual (E) y la evapotranspiración potencial anual, en porcentaje. I = (100E-60D) / ETP En donde, I = Indice de humedad E = Suma total de excesos durante el año D = Suma total de déficit durante el año ETP = Evapotranspiracion potencial total anual Para efectos de clasificación del clima, el índice se puede dividir en los siguientes rangos según el valor que tome: I mayor que 100.1: I entre 80.1 y 100.0: I entre 60.1 y 80.0: I entre 40.1 y 60.0: I entre 20.1 y 40.0: I entre 0.1 y 20.0: I entre 20.0 y 0.0: I entre 40.0 y 20.1 I entre 60.0 y 40.1 CLIMA SUPERHUMEDO CLIMA MUY HUMEDO CLIMA HUMEDO CLIMA MODERADAMENTE HUMEDO CLIMA LIGERAMENTE HUMEDO CLIMA SEMIHUMEDO CLIMA SEMISECO CLIMA SEMIARIDO CLIMA ARIDO Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 15

16 En la tabla No. 4 se encuentran los índices de humedad calculados y la clasificación climática correspondiente. Tabla 4. Índices de humedad calculados y la clasificación del clima. CODIGO NOMBRE TEMP PRECIP MEDIA MEDIA ETP ANUAL EXCESO ANUAL DÉFICIT ANUAL INDICE HUMEDAD CLASIFICACION CLIMÁTICA (TIPO CLIMATICO) PALOGORDO 23,6 985,4 1169,2 0,0 183,8-9,4 SEMISECO GRANJA PIEDECUESTA 23,3 1458,8 1137,8 324,5 3,5 28,3 LIGERAMENTE HUMEDO LLANO GRANDE 24,8 946,9 1321,9 0,0 374,9-17,0 SEMISECO CEPITA 25,7 972,9 1455,8 0,0 483,0-19,9 SEMISECO LA FUENTE 24,4 1487,9 1267,9 344,2 124,2 21,3 LIGERAMENTE HUMEDO ZAPATOCA 18,6 1278,8 819,8 480,6 21,6 57,0 MODERADAMENTE HUMEDO LA MESA 20,5 981,9 920,3 120,5 58,9 9,3 SEMIHUMEDO Fuente: IDEAM Grafica 3. Precipitación media anual por Estación Metereologica mm ,8 1487,9 1278,8 985,4 972,9 946,9 981,9 PALO GORDO PIEDECUESTA LLANO GRANDE CEPITA LA FUENTE ZAPATOCA LA MESA ESTACIONES Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 16

17 Grafica 4. Temperatura media (ºc) por estaciones metereológicas mm ,6 23,3 24,8 25,7 24,4 18,6 20, PALO GORDO PIEDECUESTA LLANO GRANDE CEPITA LA FUENTE ZAPATOCA LA MESA ESTACIONES 1.6 INDICE DE ARIDEZ El Índice de aridez es una herramienta que sirve para estimar la dotación de agua de los suelos teniendo en cuenta la precipitación, la temperatura, la evapotranspiración potencial y las características texturales de los suelos entre otras. Cuando la evapotranspiración (E.T.P) potencial es alta y la Evapotranspiración Real (ETR) es baja debido a escasa precipitaciones, pérdida de agua por infiltración y escorrentía superficial directa por fuertes pendientes, se genera un conflicto pues la presión de la elevada evapotranspiración potencial absorbe toda el agua disponible, sobreviniendo una sequía en el sistema suelo Planta - Atmósfera. El índice de aridez permite relacionar la evapotranspiración potencial con la evapotranspiración real dando una medida del déficit de agua en los suelos. Índice de aridez = ETP - ETR ET Para el Municipio de Los Santos, el índice de aridez se encuentra entre los más altos de Santander ( 0.25 y 0.10) con déficit de agua en el suelo de tres a seis meses del año. Por tener un índice de aridez tan alto se hace necesaria la dotación de riego para la agricultura, mediante la construcción de pequeños embalses y puesta en funcionamiento de proyectos de pequeña irrigación que compensen las deficiencias de humedad. Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 17

18 Un inadecuado manejo de cuencas, deforestación de bosques naturales, y de zonas de recarga hidrogeológica, utilización muy intensiva del suelo, sobrepastoreo y otros usos inadecuados, pueden producir cambios microclimáticos que alteren significativamente los ecosistemas, las comunidades vegetales, la fauna y todos los procesos al interior del mismo, degradándolo en su potencial natural y evolutivo. Dentro de la Regionalización Geográfica del Departamento de Santander el Municipio de Los Santos, se encuentra ubicado dentro de la Región de los valles de los ríos Chicamocha y Bajo Suárez, Corresponde a ésta región a un micro clima singularizado por condiciones de aridez. Sus características principales son: Precipitación menor de mm al año Temperatura oscila entre los 20 y 26 grados centígrados en promedio Humedad Relativa del 65% a 70% Evapotranspiración Potencial alta. La forma del relieve varía entre quebrado a escarpado. La orientación general e los valles Chicamocha y Fonce es sureste Noreste, la cual genera una alta insolación que varía entre y horas de sol al año. En el estudio de Brillo solar en Colombia se considera el área formada por el cañón del Chicamocha, Suárez y Fonce como el núcleo de brillo solar en Santander y el segundo de la cordillera oriental. Los fenómenos que influyen en la no presencia de nubes y la baja precipitación en la región son los siguientes: A. Un efecto de " Sobra pluviométrica" proyectada desde el Magdalena medio, como consecuencia de las barreras geográficas tales como la serranía de los cobardes B. La nula condensación sobre el valle, debido a un proceso de no-reciclaje de la humedad. Aunque las precipitaciones no son del todo significantes en la región, su tendencia a la aridez está sujeta a las altas evapotranspiraciones potenciales las cuales no alcanzan a ser cubiertas por la disponibilidad del agua. Lo anterior determina altos índices de aridez entre 0.25 y 0.1 que confirman las deficiencias de agua en la zona, lo cual sólo permite el crecimiento de vegetación natural de tipo xerofítico. Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 18

19 1.7 CLIMA Y DISPONIBILIDAD HIDRICA El clima de LOS SANTOS según la clasificación climática de THORNTHWAITE es semihumeda con poca o ninguna deficiencia de agua principalmente en la parte nororiental de la meseta de los Santos y semiseco con poco o ningún superávit de agua en la parte occidental y sur de la meseta especialmente en las áreas colindantes a la hoya del río Chicamocha. Tomando en consideración el balance hídrico realizado en la estación pluviométrica LA MESA se observa que de la disponibilidad de agua a nivel anual que presenta la zona de la meseta por Precipitación (982 mm) se pierde o sale del sistema un volumen aproximado al 94 % por concepto de Evapotransipración Potencial (920.3 mm) y si se considera la Evapotranspiracion Real (861.4 mm) habría una perdida del 88 % de la Precipitación anual. Lo anterior significa que del total de agua disponible en un año normal para alimentar las corrientes superficiales y los niveles freáticos mas superficiales solamente se cuenta con aproximadamente el 12 % del volumen total de agua precipitada en un año normal y que corresponde a los Excesos, es decir cerca de 120 litros de agua por metro cuadrado. De lo anterior se concluye que la zona de la meseta no presenta buena disponibilidad de agua y por tanto esta debe ser utilizada racionalmente, preferiblemente mediante pequeños reservorios evitando al máximo las perdidas por infiltración en los mismos. Adicionalmente surge un inconveniente de mayor consideración para la disponibilidad de agua cuando se tengan veranos prolongados, sequías o eventos como el fenómeno del niño que ante la perspectiva de un cambio climático podría presentarse con una frecuencia mayor de la usual. Por todo lo anterior surge la necesidad de considerar detenidamente la posibilidad de utilizar también la disponibilidad de agua de los niveles frenéticos profundos. Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 19

20 Sin embargo en el capitulo de suelos se utiliza la clasificación climática que utiliza el IGAC donde se toma el clima ambiental con otros parámetros como precipitación, altitud y temperatura, diferentes a los que utiliza Thornthwaite. Tabla 5. Clima ambiental IGAC TIPO DE CLIMA PRECIPITACIÓN mm. ALTITUD. m.s.n.m. TEMPERATURA ºC Cálido Seco Cálido Húmedo Mayores de 24. Medio seco Medio húmedo Medio muy húmedo Frió seco Frió húmedo Frío muy húmedo Muy frío húmedo Muy frío muy húmedo Fuente: IGAC. CONCLUSIONES SOBRE EL CLIMA DE LOS SANTOS PRECIPITACION: La precipitación en el municipio de Los Santos varia entre los 950 milímetros anuales en la parte sur occidente y mayores a milímetros en la parte centro y norte del municipio, disminuyendo ligera y paulatinamente desde el norteste hacia la hoya del río Chicamocha. La distribución de las lluvias a lo largo del año presenta dos temporadas lluviosas y dos secas, con características muy similares al resto de la región Andina Colombiana. TEMPERATURA: Dada la variación y heterogeneidad del relieve del municipio las temperaturas medias anuales oscilan entre los 28ºC a los 200 m.s.n.m. y los 20ºC a los m.s.n.m. La temperatura media anual de la cabecera municipal es de 21.3 ºC considerando el gradiente medio anual de la temperatura en la zona que es de 0.60 grados centígrados por cada 100 metros. Documento de Diagnostico - Componente Físico Biótico 20