Estudio microclimático de un bosque natural de asociación pino-roble en el Municipio de La Reina, Departamento de Chalatenango.

Transcripción

1 Estudio microclimático de un bosque natural de asociación pino-roble en el Municipio de La Reina, Departamento de Chalatenango. LIC. CARLOS HUMBERTO SALAZAR San Salvador, EL Salvador, C.A. abril, 2010

2 SUMMARY February 2009 to January 2010, measurements were made of ultraviolet radiation, temperature and air humidity, wind speed and direction and rain within a natural forest of pine-oak association and comparisons were established in daily and hourly on days with weather conditions prevailing characteristics and a weather station adjacent to the forest. The meteorological parameters that were most disturbed in their daily behavior and time when the forest disappears, are wind, UV and rain and to a lesser extent the temperature and relative humidity. RESUMEN De febrero de 2009 a enero de 2010, se hicieron mediciones de radiación ultravioleta, temperatura y humedad del aire, velocidad y dirección del viento y lluvia; en el interior de un bosque natural de asociación pino-roble y se establecieron comparaciones en forma diaria y horaria en días con condiciones meteorológicas características y las imperantes en una estación meteorológica vecina al bosque. Los parámetros meteorológicos que resultaron más perturbados en su comportamiento diario y horario cuando desaparece el bosque, son el viento, la UV y la lluvia y en menor medida la temperatura y la humedad relativa del aire. 2

3 1. INTRODUCCIÓN. Estudios microclimáticos en bosques, son importante para comprender y predecir procesos como la fotosíntesis, regeneración, recuperación, ciclo de nutrientes y degradación de la materia orgánica. Así también, observar las modificaciones que ocasiona la cubierta vegetal en el comportamiento de los parámetros meteorológicos en el estado del sistema aire-suelo en el interior del bosque y el impacto generado cuando esta desaparece por efecto de la deforestación. En un ecosistema de bosque pueden localizarse una zona donde las copas de los árboles más altos sobresalen de dosel y cuyas condiciones climáticas son similares a las predominantes en los alrededores y la otra cercana al suelo o sotobosque, donde los organismos que lo habitan prosperan en condiciones de radiación solar reducida, lo que provoca efectos meteorológicos tales como temperatura moderada y mayor grado de humedad. En un bosque cerrado estas dos zonas son más evidentes; existen en gran manera dos microclimas superpuestos: el dosel superior y el sotobosque. En este último microclima, proliferan hierbas y arbustos bajos, como también epifitas; pero los árboles y las lianas únicamente lo comparten en sus primeras fases fenológicas de desarrollo. Investigaciones microclimáticas en bosques en El Salvador son escasos, existiendo solamente estudios en cafetales (Salazar, 1984) y manglares (Maldonado, 1988), limitado por carencias notables, de entre las que cabe destacar: (1) falta de conocimiento sobre la trascendencia de la influencia microclimática en el crecimiento, desarrollo y conservación de los bosques; (2) realizados con instrumental meteorológico tradicional; y (3) deficiente continuidad en este tipo de trabajos, ocasionado por no contar con instrumentales meteorológico o a que a esta temática no se le ha dado en el país la debida importancia. Con el propósito de contribuir en este ámbito de investigación; el presente estudio compara las condiciones microclimáticas reinantes en el sotobosque de un bosque natural de asociación pino-roble y fuera de él en el transcurso de un año; utilizando para ello, dos estaciones meteorológicas automáticas (EMA). Los parámetros meteorológicos considerados son: radiación solar y ultravioleta; temperatura y humedad del aire, lluvia y dirección y velocidad del viento. Se desea con este monitoreo, caracterizar las condiciones micrometeorológicas resultantes del perjuicio a un bosque natural y el provecho de ejecutar prácticas de su protección y recuperación a nivel de cuencas. Obtener indicadores cuantitativos microclimáticos que contribuyan con su aplicación en la problemática de la prevención y mitigación de desastres provocados por fenómenos meteorológicos adversos. 2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo general Determinar las condiciones micrometeorológicas imperantes dentro y fuera de un bosque natural de asociación pino-roble. 3

4 2.2 Objetivos específicos Monitorear, comparar y analizar el comportamiento individual y en forma conjunta a nivel diario y horario, de la radiación ultravioleta, temperatura y humedad relativa del aire, precipitación, dirección y velocidad del viento dentro fuera del bosque. Determinar los beneficios y perjuicios de la presencia de la cubierta vegetal y las consecuencias resultantes cuando esta desaparece a nivel microclimático. 3. MATERIAL Y METODOS Descripción del área. El estudio se realizó en el Caserío Jardín Arriba, Cantón Tilapa, Municipio de La Reina, Departamento de Chalatenango; sus coordenadas geográficas son 14º y 89º y una altura sobre el nivel del mar de 896 metros (figura No.1). El área de bosque, objeto de interés; está ubicado en la ladera suroeste de una montaña, cuyas especies predominantes son pino (Pinus oocarpa) y roble (Quercus peduncularis); con una densidad de 240 árboles por hectárea, el espesor medio del dosel es de 13.5 m y la altura promedia de los árboles es de alrededor de 16.0 m. La cobertura boscosa de carácter perennifolia supera el 40% (Fig. No.2) y con escaso estrato vegetal. El bosque se combina con un paisaje agrícola y urbano rural, lo que incide en que su interior existan especies vegetales introducidas tales como nances (Byrsonima crassifolia), aguacates (Persea americana), cafeto (Coffee arabica), ciprés (Cupressus lusitanica) y sangre de perro (Lonchocarpus sp.). Figura No.1 Vista general del lugar de estudio microclimático 4

5 Figura No.2. Panorámica del interior del bosque asociación pino-roble 5

6 3.2. Metodología A lo largo de un año; de febrero de 2009 a enero de 2010, se hicieron mediciones micrometeorológicas horarias en forma continua con dos estaciones meteorológicas automáticas (EMA) marca Davis, modelo Vantage Pro2 Plus, adquiridas en el marco del proyecto de la Agencia Española de Cooperación Internacional de Desarrollo (AECID) Fortalecimiento a los Organismos de Cuenca, en El Salvador, Fase II; cuya información resultante fue recolectada en forma periódica cada quince días. Cada estación cuantificó el comportamiento de la temperatura y humedad relativa del aire ( 1.68 m sobre el nivel del suelo); la radiación ultravioleta (1.93 m); cantidad de precipitación (2.25 m) y la velocidad y dirección del viento (2.30 m). Las EMA se instalaron: una en el interior del bosque (Fig. No.3) bajo un árbol de sangre de perro (Lonchocarpus sp.) cuya densidad del follaje es del 95% (Fig. No.4) y la otra en su vecindad y fuera de él (Fig. No.5); la primera instalada a una altura sobre el nivel del mar de 914 metros y la segunda a 896 metros, con una diferencia de altura de 18 metros y una distancia horizontal entre ambas de 286 metros. Figura No.3. Estación meteorológica automática del interior del bosque 6

7 Figura No.4. Imagen del porcentaje de densidad del follaje del árbol Sangre de perro (Lonchocarpus sp.) 7

8 Figura No.5. Estación meteorológica automática fuera del bosque 3.3. CARACTERISTICAS METEOROLOGICAS DE LA ZONA DE ESTUDIO. La EMA, fuera del bosque, cuantificó el comportamiento local de los elementos meteorológicos durante el período de duración de la experiencia y se denominó Estación base y cuya información en forma mensual está contenida en el Cuadro No.1. Los parámetros meteorológicos considerados, fueron la radiación solar media y ultravioleta máxima, temperaturas extremas y media del aire, lluvia, humedad relativa media del aire y dirección y velocidad media del viento. 8

9 3.3.1 Radiación solar media (W/m²) Los datos observados de radiación solar media incidente en forma instantánea (Cuadro No.1); muestran una tendencia de ir disminuyen a partir del mes de marzo hasta octubre, para luego incrementarse de nuevo de noviembre a febrero. El mayor valor medio, se presentó en el mes de marzo con 476 W/m² y el menor con 337 W/m² en octubre; por lo que puede observarse, que el mayor disfrute de radiación corresponde a los meses incluidos en la época seca, la cual presenta cielos despejados y los menores a la lluviosa, debido a que en esta última existe abundante nubosidad que obstaculiza el paso de la radiación solar procedente del sol Radiación Ultravioleta máxima y media (IUV) En esta experiencia para cuantificar la radiación ultravioleta (UV), las EMAs han utilizado el Índice de radiación ultravioleta (IUV), el cual ha sido desarrollado por el Servicio Nacional de Meteorología (Nacional Weather Service, NWS) y la Agencia de Protección Ambiental (EPA, por sus siglas en inglés), ambas instituciones de Estados Unidos. Este índice, ayuda a las personas a planificar actividades al aire libre para evitar la excesiva exposición a la radiación ultravioleta. Los valores oscilan de 0 a 10+, los cuales están estratificados en categorías como puede observarse en el Cuadro No.2. Cuadro No.2. Índices de radiación ultravioleta (IUV). Valores de índice Categoría de exposición 0-2 Bajo 3-4 Moderado 5-6 Alto 7-9 Muy Alto 10+ Extremo Este parámetro en la actualidad, se desconoce si ha sido cuantificado en El Salvador. No obstante, la información plasmada en este documento es pionera en la aplicación en estudios microclimáticos de ecosistemas de bosque. Los mayores valores de UV máxima; ocurrieron en marzo, agosto y septiembre, con valor de 16.0 IUV; valores que sobrepasan el máximo de 10+, considerado de acuerdo al cuadro No.2, como un valor extremo y cuyas hora de registro correspondieron al 17 de marzo a las 13:00 horas, 27 de agosto, 13:00 horas y 2 de septiembre, 11:00 horas. La UV media, presentó su mayor valor en marzo con 6.8 IUV y el menor con 2.7 IUV en noviembre y diciembre. En comparación con la radiación solar media, para la UV máxima 9

10 y media, no es evidente la acción de la nubosidad durante la época lluviosa, en reducir la incidencia de la UV Temperatura del aire ( C) La marcha mensual de la temperatura del aire, muestra que el mayor máximo se presentó en el mes de abril, antes del establecimiento de la época lluviosa, con valor de 33.8 C; lo cual es una característica climática de nuestra región y que también es válido para la temperatura media, dado que también en dicho mes se midió el mayor registro, con 23.8 C. El mes más frío, fue enero, con valores medio y mínimo de 20.3 C y 11.2 C respectivamente; como puede observarse en el cuadro No Lluvia (mm) El mes más lluvioso fue mayo, con suma mensual de mm seguido de julio con mm También se presentaron dos canículas, la primera en el mes de julio, del 15 al 21, es decir, 7 días sin lluvia. La otra, con una duración de 5 días, del 13 al 17 de septiembre. Esta marcha mensual de la lluvia, muestra un comportamiento anormal climático; específicamente en su distribución, dado que el mes más lluvioso es septiembre y el que le sigue es junio. La suma anual de lluvia fue de mm El día más lluvioso fue el 23 de julio, con una suma diaria de 79.7 mm Humedad relativa del aire (%) Los meses más húmedos fueron junio y septiembre, ambos con 89% y que corresponde climáticamente a los meses con mayor cantidad de lluvia en el año; el más seco, marzo, con 61%; valores que confirman la acción de la precipitación en incrementar el contenido de humedad en el aire durante la época lluviosa Dirección y velocidad del viento (k/h) La dirección predominante del viento (Figura No.1) fue del Noroeste (NO) y Sureste (SE). Las velocidades medias oscilaron de 2.3 a 9.9 k/h. El primer registro corresponde a septiembre y el segundo a febrero, por lo que puede afirmarse, que este último fue el mes con mayor velocidad promedia de viento dentro del tiempo que duró el estudio. Figura No.1. Rosa de los vientos de 16 puntos cardinales. 10

11 Cuadro No.1. Marcha meteorológica mensual de la Estación base, EMA fuera del bosque. Parámetro F M A M J J A S O N D E Anual Rsmed (W/m²) UVmax(IUV) UVmed(IUV) Tmax ( C) Tmed ( C) Tmin ( C) Lluvia (mm) HRmed (%) Vientodirr NO NO SE SE SE NO SE NO ENE N N NNO NO - SE Vientovel (k/h) Rsmed = radiación solar media; UVmax = radiación ultravioleta máxima; UVmed = radiación ultravioleta media; Tmax = temperatura máxima; Tmed = temperatura media; Tmin = temperatura mínima; HRmed = humedad relativa media; Vientodirr = dirección del viento; Vientovel = velocidad del viento 4. RESULTADOS Y DISCUSION En el análisis de la incidencia del bosque en el comportamiento micrometeorológico; se han comparado los registros diarios y horarios de la EMA instalada en el campo abierto (estación base) y la del interior del bosque; los días considerados han sido escogidos, tomando en cuenta situaciones características de tiempo atmosférico para cada uno de los parámetros meteorológicos involucrados en la experiencia. 4.1 Comportamiento micrometeorológico diario. Los parámetros meteorológicos cuantificados, incluyeron la radiación ultravioleta máxima; la temperatura y humedad media del aire; velocidad y dirección del viento y la lluvia. En el análisis, se ha tomado en cuenta cuatro valores promedio diario de tres meses de la época seca y tres de la lluviosa; excepto la precipitación donde se tomó en cuenta los seis meses 11

12 que comprende la época lluviosa y los valores corresponden a la suma diaria de la pluviosidad. Los cuadros del 3 al 7, muestran su comportamiento diario de los meses correspondientes a la época seca y lluviosa, tanto fuera como dentro del bosque Radiación Ultravioleta Máxima diaria (Índice UV) Durantes los meses de la época seca, los porcentajes diarios de reducción de parte de la vegetación arbórea oscilaron de 44.8 a 58.3 %, en febrero; en marzo, de 52.8% a 71.9% y en de abril de 50.4% a 55.0% (Cuadro No.3). En los meses lluviosos: mayo, varió de 77.0% a 86.4%; junio, 61.1% a 84.4% y septiembre de 74.6% a 83.8%. El resultado fue que durante los meses con lluvia, se presentaron los mayores valores de reducción por el bosque al paso de la UV máxima, lo que demuestra que un dosel húmedo es más efectivo en la filtración de la UV máxima incidente. Cuadro No. 3. Comportamiento diario de la UV máxima en el campo y dentro del bosque. Fecha Campo Bosque Reducción (%) 06/02 08/02 20/02 23/02 07/03 10/03 17/03 22/03 10/04 14/04 23/04 31/04 04/05 08/05 12/05 25/05 02/06 04/06 18/06 23/06 02/09 07/09 19/09 29/

13 Temperatura media diaria ( C). En forma general, al observar la información de temperatura contenida en el Cuadro No.4, puede deducirse que el interior del bosque fue más frío que los alrededores. En enero, las diferencias de temperatura media del aire, entre el campo y el bosque, variaron de 0.1 a 0.4 C; en marzo, de 0.0 a 0.4 C y abril de 0.2 a 0.3 C. En mayo el bosque presentó menor temperatura de 0.3 a 0.5 C; junio, 0.2 a 0.5 C y septiembre de 0.3 a 0.4 C. Se observó que el bosque es más frío que el campo, pero las diferencias de temperatura media diaria entre el campo y bosque tanto durante la época seca como la lluviosa, no son marcadas, lo que muestran la poca influencia del bosque en el comportamiento de la temperatura media del aire. (Ver Cuadro No.4) Cuadro No.4. Comportamiento diario de la temperatura media en el campo y bosque ( C) Fecha Campo Bosque Diferencia 08/01 11/01 21/01 30/01 03/03 05/03 21/03 30/03 06/04 23/04 27/04 30/04 02/05 15/05 21/05 30/05 10/06 15/06 19/06 21/06 02/09 06/09 18/09 24/

14 Humedad relativa media diaria (%) El Cuadro No.5, explica que la diferencia diaria de la humedad relativa media en el interior del bosque es igual o más húmedo que fuera de él, pero no más seco; oscilando de ser igual o mayor hasta en un 2% durante la época seca y mayor de 1 a 3% en la lluviosa; los rangos de diferencias obtenidos, conduce a identificar la poca influencia de la cobertura vegetal arbórea en incrementar el contenido diario de humedad del aire dentro del bosque. Cuadro No.5. Comportamiento diario de la humedad relativa fuera y dentro del bosque (%). Fecha Campo Bosque Diferencia 03/02 15/02 18/02 24/02 03/03 18/03 28/03 31/03 04/04 18/04 21/04 26/04 04/05 15/05 17/05 20/05 03/06 10/06 21/06 25/06 02/09 05/09 18/09 29/ Velocidad media y dirección diaria del viento (k/h) Al observar el Cuadro No.6, prácticamente en la mayoría de los meses considerados, la velocidad media diaria del viento ha sido atenuada por los árboles del bosque, excepto el día primero de septiembre de 2009, en que se incrementó la velocidad media del viento en 14.3% y que representa el 4.2% de los días analizados. Los porcentajes de reducción por la vegetación boscosa, varió de 32.3% a 77.5%. 14

15 Respecto a la dirección de la procedencia del viento, en el 100% de los casos; no fueron coincidentes entre el campo y el interior del bosque. En el campo la dirección predominante fue del Noroeste (NO) y en el bosque de Noreste (NE). Los valores obtenidos de velocidad y dirección, hacen notaria la fuerte capacidad del bosque en su acción de obstrucción, desviación, filtración y encauzamiento del viento; pero cabe la posibilidad de que en determinadas condiciones, la orientación de los árboles del bosque puede actuar como túnel de viento, incrementando la velocidad del aire; tal es el caso del primero de septiembre; en que el viento se incremento dentro del bosque en 14.3%. Cuadro No.6. Velocidad y dirección media diaria del viento dentro y fuera del bosque. Fecha Campo Bosque Reducción (%) 04/02 05/02 06/02 07/02 02/03 03/03 04/03 05/03 07/04 21/04 22/04 28/04 01/05 04/05 19/05 20/05 01/09 02/09 03/09 12/09 17/10 18/10 19/10 20/10 * Incremento 20.7 NNO 16.8 NO 16.2 NO 15.8 NO 15.9 NNO 17.5 NO 15:8 NO 15.3 NO 14.0 NO 12.0 NO 14.1 NO 9.1 NO 4.7 SE 4.0 SE 7.9 NO 7.6 NO 3.1 NO NO-ESE 3.1 NO 3.4 SE 3.8 ENE-S 8.6 N 6.5 N 6.8 N 8.2 NE 8.0 NE 6.5 NE 6.4 NE 5.6 NE 7.0 NE 5.7 NE 6.9 NE 4.4 ENE 4.9 NNE 4.6 NE 2.7 ENE 1.6 ENE 0.9 ENE 3.2 NE 3.3 NE 3.5 NE 2.5 ENE 2.1 ENE 1.1 SO 2.0 ENE 3.5 NE 2.9 ENE 2.3 ENE , * Lluvia diaria (mm) El cuadro No.7, muestra el comportamiento diario de la lluvia en el campo e interior del bosque, del mes de mayo a octubre. Es importante mencionar que el día pluviométrico, está referido a la lluvia caída en un lugar, de las 7:00 horas del día anterior a las 7:00 horas del 15

16 día de interés. Por ejemplo; el día pluviométrico del primero de mayo de 2009, comienza a las 7:00 horas del 30 de abril de 2009 y termina a las 7:00 horas del primero de mayo. Se ha considerado dos posibilidades respecto a la acción de la cubierta vegetal sobre la cantidad de la lluvia precipitada; que la reduzca, representada por una letra R o que la incremente, designada por una letra I. En todos los meses; se presentaron las dos posibilidades. El bosque en el 62.5% del total de los días con lluvia considerados, redujo la cantidad de precipitación, con rango de variación de 2.6 a 52.8%. En el 37.5% la incrementó, entre 2.5 a 68.2%. Puede notarse, que la lluvia interceptada por el follaje del bosque, en la mayoría de casos se pierde y en menor medida la incorpora al suelo, pero en esta última situación la cantidad de agua de lluvia incorporada es en mayor porcentaje, tal es el caso del 3 de octubre de 2009 y de esta manera se convierte en una fuente más de humedad para el suelo del bosque. Cuadro No.7. Comportamiento de la lluvia diaria dentro y fuera del bosque. Fecha Campo Bosque Reducción/Incremento (%) 01/05 12/05 14/05 22/ (R) 2.6 (R) 6.8(R) 2.5 (I) 15/06 24/06 26/06 30/06 10/07 14/07 23/07 31/07 01/08 06/08 17/08 27/08 08/09 19/09 21/09 29/09 03/10 05/10 10/10 29/ (I) 10.4 (R) 51.7 (R) 27.7 (R) 39.5 (R) 21.7 (I) 17.4 (R) 52.8 (R) 43.3 (R) 11.4 (R) 7.4 (I) 11.5 (I) 17.7 (R) 12.6 (I) 26.3 (R) 11.2 (I) 68.2 (I) 13.3 (R) 20.9 (R) 32.7 (I) 16

17 4.2. Comportamiento micrometeorológico horario. En la descripción y análisis micrometeorológico horaria, fuera y dentro del bosque, se ha tomado en cuenta de toda la información recolectada de viento, temperatura y humedad relativa del aire, radiación ultravioleta y lluvia; días con tiempo atmosférico particular y que se han dado en llamar Días característicos, es decir, aquellos con situaciones de presentar viento débil o fuerte, con baja o alta temperatura y humedad relativa del aire, soleado o nublado y con presencia de escasa o abundante lluvia Viento Con respecto al viento, se consideraron dos días característicos; el 4 de febrero de 2009, el cual fue el día con mayores velocidades promedias de viento, del tiempo que duró la experiencia; dado que presentó fuertes vientos con velocidades medias fuera del bosque hasta de k/h durante la madrugada y de 32.2 k/h alcanzadas en horas de la tarde, con ráfagas que oscilaron de 29.0 k/h a 75.5 k/h. El segundo día fue el 5 de octubre; que en contraste al primero; es el de menor valores de velocidad media de viento, del total de información obtenida. Los registros diarios oscilaron desde un estado de calma (0.0 k/h) en la mayor parte del día, a un máximo de 3.2 k/h, medido a las 10:00 horas y en la medianoche. Las altas velocidades y ráfagas del viento tanto cerca del suelo como en la altura del 4 de febrero, hicieron un barrido de nubes, por lo que se presentaron cielos completamente despejados, lo que favoreció el mayor disfrute de radiación solar y UV, tanto fuera como dentro del bosque. Las temperaturas media de ambos sitios fueron similares, pues la mayor diferencia entre el campo y bosque no superó los 0.4 C. La humedad relativa media en el campo fue menor que la del interior del bosque en 2%. La Gráfica No.1, muestra la marcha horaria de la velocidad media del viento, fuera y dentro del bosque del mencionado día; donde puede observarse que mientras en la estación base, entre las 12:00 y las 15:00 horas, la velocidad media fue de 25.7 hasta 32.2 k/h, en las mismas horas en el interior del bosque, se registraron velocidades 11.3 a 12.9 k/h, con un rango de reducción de 14.4 a 19.3 k/h. Similar situación se presentó a las 7:00 horas; donde la velocidad fuera del bosque fue de 32.2 k/h y dentro de 11.3 k/h, cuya diferencia entre ambos sitios es de 20.9 k/h y que representa una reducción de 64.9%; siendo la mayor ocurrida durante el día. 17

18 Gráfica No.1. Marcha horaria de la Velocidad Media del Viento, 4 de febrero de 2009 k/h Campo Bosque Dif. C-B hora La dirección horaria del viento del 4 de febrero; puede observarse en la Tabla No.1, es notable el cambio del punto cardinal, de donde proviene el viento fuera y dentro del bosque; pues solamente a las 7:00 horas hora coincidieron sus respectivas direcciones. El rumbo predominante fuera del bosque fue del NNO y en interior del NE. Tabla No.1.Marcha horaria de la dirección del viento, 4 de febrero de Campo N N NNO NNO NNO NNO NO NNO N N NNO NNO NNO NNO NNO N NNE NNO NO NO NO NO NO NNO Bosque NE NE NE NE NE NO NO NO NNE NE NNO NO NO NNO NO NE NE NE NNE NE NE NE NE NE En un día con estas condiciones; es de esperarse que sea el viento el responsable de homogenizar las condiciones micrometeorológicas; debido al mayor movimiento de la atmósfera; por lo que las circunstancias de temperatura y humedad son similares dentro y fuera del bosque. También, se destaca el efecto del dosel del bosque en la disminución de la velocidad media del viento y en cambiar el rumbo de su dirección. Las condiciones atmosféricas del 5 de octubre; estuvieron influenciadas por las calmas y débiles velocidades medias de viento que no superaron los 3.2 k/h y cielos encapotados con presencia de llovizna y lluvias torrenciales; lo que incidió en los valores bajos de radiación solar y UV. Los registros de temperaturas extremas y media en el campo y en el interior del bosque, fueron similares, pero en menor magnitud que el 4 de febrero, puesto que las temperaturas en el campo superaron al bosque hasta en 0.9 C. La humedad relativa media en el bosque fue mayor que en campo en 4%. 18

19 El comportamiento de la vegetación boscosa es mostrado en la Gráfica No.2. Al comparar la información de la velocidad del viento de la estación base con la del interior del bosque, las horas de calma fueron mayores en este último lugar, con un total de 17 horas. El mayor valor de velocidad media en el bosque fue de 1.6 k/h, presentándose en las dos primeras horas de la madrugada, de las 14:00 a las 15:00 horas y de las 19:00 a 21:00 horas. El máximo de viento; medido en el campo fue de 3.2 k/h, reducido en un 100% en el interior del bosque, tanto a las 10:00 como en las 24:00 horas. Llama la atención la ocurrencia de viento en el interior del bosque y que no fue registrada por la estación base, como es el caso de las 2:00 horas y de las 19:00 a las 21:00 horas, donde se midió un velocidad de 1.6 k/h. Gráfica No.2. Marcha horaria de la Velocidad Media del Viento, 5 de octubre de k/h Campo Bosque Dif. C-B -2 hora La Tabla No.2, muestra la dirección horaria del viento de este día; puede notarse que la dirección del viento en ambos sitios; coincidió de las 9:00 horas hasta el mediodía, con procedencia del Sur; en el resto del día, fueron diferentes; El rumbo predominante fuera del bosque fue del Sur (S) y en interior del Estenoreste (ENE). Tabla No.2. Marcha horaria de la dirección del viento, 5 de octubre de Campo NE NE N N N NE NE NE S S S S S S NNE OSO SE SSE N NE NE NNE S S Bosque ENE ENE ENE ENE ENE ENE ENE ENE S S S S SO SO N NE E ENE ENE ENE ENE ENE ENE SE Un día con estas características de poco viento, nublado y con lluvia; la atmósfera se encuentra quieta, lo que incrementa la acción del bosque sobre el comportamiento de los parámetros meteorológicos, no solo en presentar menores valores de temperatura del aire, hasta en 1.5 C, sino no que las diferencias son más marcadas que fuera de él; similar 19

20 situación se observa con los valores de humedad relativa, pues el contenido de humedad del aire, se incrementó dentro del bosque hasta 9%. En este día llama la atención que en algunas horas se registró viento solo en el bosque; esto pudo deberse al rumbo del viento que fue entre el Norte y el Noreste y que combinada con la orientación norte de los árboles frenaron el recorrido del viento y por esta situación el viento no fue medido por la estación base. La comparación del efecto del viento en las condiciones del 4 de febrero y el 5 de octubre; muestra su aptitud de modificar el comportamiento del resto de parámetros meteorológicos, tanto dentro como fuera del bosque, en reducir el rango de sus variaciones y la acción del bosque en atenuar las velocidades fuertes de viento y variar su rumbo Temperatura y humedad del aire. Con relación de la temperatura y humedad del aire se tomaron dos días característicos: el más frió del año de estudio; que correspondió al 11 de enero de 2010 y el más cálido, ocurrido el 6 de abril de Las condiciones reinantes fuera del bosque de temperatura y humedad relativa del aire del 11 de enero de 2010, se caracterizaron por presentar en la estación base, temperatura medias horarias que fluctuaron de 11.4 C, registrada a las 6:00 y 7:00 horas, a 16.9 C acontecida a las 14:00 horas. La mínima temperatura fue de 11.2 C, observada a las 7:00 horas y la máxima de 17.1 C, a las 16:00 horas. La humedad relativa media horaria, presentó su menor valor a las 14:00 horas con 54%, siendo inversamente proporcional en relación a la hora de ocurrencia del mayor valor de temperatura. El mayor de contenido de humedad en el aire se registró a las 3:00 horas con 82%, con un rango de variación entre ambos valores de 28%. Este día, contó con presencia de viento todo el día; cuyas velocidades medias oscilaron de 14.5 a 24.1 k/h; esta situación barrió las nubes, por lo que el aspecto del cielo fue despejado, lo que favoreció el registró fuera del bosque de cantidades de radiación solar media hasta de 849 W/m² y de UV máxima de 8.8 IUV, alrededor del mediodía. El 6 de abril de 2009, fue el más caluroso dentro del período que duró la experiencia. La temperatura media horaria en el campo, osciló de 18.8 a 33.5 C, medida a las 6:00 y 15:00 horas respectivamente. La temperatura mínima fue de 19.0 C, ocurrida a las 3:00 horas; la máxima de 33.8 C, registrada a las 15:00 horas. Los valores de humedad relativa media del aire, oscilaron de 28%, registrada a las 15:00 y 16:00 horas a 87%, presentándose en la segunda hora de la madrugada; la amplitud de variación fue de 59%. Similar al 11 de enero, hubo presencia de viento pero de menor velocidad y de diferente rumbo; por lo que el aspecto del cielo fue despejado, favoreciendo el disfrute de radiación solar, pues el mayor registro de radiación solar media fue 970 W/m² y la UV máxima de 8.3 IUV, ambos valores ocurrieron al medio día. Para un día con las características del 11 de enero de 2010, (Gráfica No.3) al comparar la información de la marcha horaria de temperatura media de la estación base con el interior 20

21 del bosque son coincidentes, pues el menor valor se registró a las misma hora (7:00 horas), fuera del bosque 11.4 C y dentro 11.2 C, igualmente el mayor, a las 14:00 horas, con 16.9 C y 17.0 C respectivamente. El bosque fue más frío, en horas de la madrugada hasta las 7:00 horas, parte de la tarde y de las 19:00 horas hasta la media noche. Más cálido, desde las 8:00 hasta las 14:00 horas, con una interrupción a las 13:00, donde ambas temperaturas medias fueron iguales. La máxima diferencia, entre ambas estaciones meteorológicas, se dio al medio día con 0.5 C, pero siendo iguales a las 3:00, 13:00 y 18:00 horas. La amplitud diaria fue de 5.5 C fuera del bosque y en el interior de 5.8 C. Gráfica No.3. Marcha horaria de la Temperatura Media del aire, 11 de enero de 2010 C hora Campo Bosque Dif. C-B La humedad relativa alcanzó en el interior del bosque 83% en relación a 82% de la estación base (Gráfico No.4), el menor valor con 57% se registró en el bosque a las 14:00 horas, hora de ocurrencia igual en el campo abierto pero con 59%. Prácticamente todo el día, la humedad relativa media fue mayor dentro del bosque, la excepción fue al mediodía donde fueron iguales con 63%. 21

22 Gráfica No.4. Marcha horaria de la Humedad Relativa del aire, 11 de enero de 2010 % hora Campo Bosque Dif. C-B En general, podría afirmarse que un día con bajas temperaturas y con presencia de viento todo el día, este juega un papel importante como factor meteorológico; pues amortigua la amplitud de variación de la temperatura y humedad relativa tanto fuera como dentro del bosque y las diferencia entre sus respectivos registros son menores. En relación al 6 de abril de 2010, el comportamiento de la temperatura fue un tanto diferente entre ambos sitios, tal como se ve en la Gráfica No.5, el mayor valor se presentó en la estación base y dentro del bosque a las 15:00 horas, con 33.5 y 32.4 C respectivamente; pero el menor, se midió a diferentes horas, mientras en campo fue a las 6:00 horas, en el interior ocurrió en las dos primeras horas del día. Los registros fueron de 16.8 y 19.5 C respectivamente. El bosque fue más cálido desde la 1:00 a las 6:00 horas, cuya diferencia con el campo fue hasta 0.8 C; esta situación volvió a presentarse nuevamente de las 21:0 horas hasta la medianoche, pero la mayor diferencia fue 0.2 C. A partir de la 7:00 hasta las 20:00 horas, la situación fue contraria, siendo más caliente fuera del bosque hasta en 1.4 C, y que también corresponde a la mayor diferencia y cuya ocurrencia fue a las 9:00 horas. La amplitud diaria fue de 14.3 C en el campo y 12.9 C en el bosque. 22

23 Gráfica No.5. Marcha horaria de la Temperatura Media del aire, 6 de abril de 2009 C hora Campo Bosque Dif. C-B La humedad relativa fue mayor fuera del bosque en hora de la madrugada y nocturnas, alcanzando el mayor valor a las 2:00 horas con 87%. El menor, correspondió al interior del bosque, con 26%, registrado a las 15:00 horas y que también correspondió al del campo, pero mayor en 2%. La humedad fue igual en ambos sitios a la 1:00, 11:00, 18:00 y 22:00 horas. Durante la mayoría de las horas diurnas, el bosque fue más húmedo que el campo, hasta en 5%, observándose a las 8:00 y 9:00 horas (Gráfica No.6). 100 Gráfica No.6. Marcha horaria de la Humedad Relativa Media del aire, 6 de abril de % Campo Bosque Dif. C-B hora En un día con viento moderado y alta temperatura, situación del 6 de abril de 2010, lo que puede esperarse es que la temperatura sea mayor dentro del bosque en horas de la madrugada, más frío durante el día y diferencias no marcadas entre ambos sitios en horas 23

24 nocturnas. La humedad relativa media es menor en el interior del bosque, en la madrugada y de las 19:00 horas hasta la medianoche Radiación ultravioleta Para el análisis horario de este parámetro, se consideró el Índice UV máximo; dado que es importante tomar en cuenta las horas en el transcurso del día, en que sobrepasa los niveles que son perjudiciales para la salud humana. Durante el tiempo de monitoreo de la UV, el rango de la IUV máximo osciló de 16.0 a 4.5; superando en 6.0 IUV al valor extremo que es de 10+ y mayor en 0.5 IUV, a la categoría Moderada (Ver Cuadro No.2). Con el propósito de analizar el comportamiento de la UV máxima en días despejados y nublados dentro y fuera del bosque, se tomaron de la información recolectada el 17 de marzo y 27 de octubre de El 17 de marzo de 2009, se caracterizó por presentar cielos sin nubes durante la mayor parte del día, a consecuencia de la presencia de viento. La temperatura mínima fue de 19.7 C; la media de 22.1 C y la máxima de 28.2 C. La humedad relativa media diaria fue de 64%. El aspecto despejado del cielo durante las horas diurnas, favoreció el disfrute de radiación solar; cuyos valores medios variaron de 1 W/m² a 1104 W/m². Así mismo, la UV máxima, presentó valores que oscilaron de ser bajos con 1.0 IUV, medido a las 17:00 horas a superar el valor extremo 10+, en 6.0 IUV, es decir 16.0 IUV, registrado a las 13:00 horas. En relación al 27 de octubre, fue un día con horas de calma y viento débil, nublado y con presencia de lluvia desde el mediodía hasta las 16:00 horas y de las 22:00 a la medianoche. La temperatura mínima diaria fue de 19.5 C; la media, 21.8 y la máxima 26:0 C. La humedad relativa media diaria registró 94%. El estado encapotado del cielo, redujo la incidencia de la radiación solar, por lo que sus valores medios fluctuaron de 3 a 685 W/m², medidos a las 6:00 y 10:00 horas respectivamente. En relación la UV máxima; vario de 1.2 IUV, registrada a las 15:00 horas a 9.6 medida a las 13:00; es importante mencionar que a esta misma hora, el pluviómetro cuantificó 2.5 mm de lluvia. Al comparar la información del Índice de UV máxima, el 17 de marzo de 2009, fuera y dentro del bosque (Gráfica No.7). Los valores fueron mayores en el campo, pues en el bosque oscilaron de 0.5, medido a las 17:00 horas a 4.5 cuantificado a las 14:00 horas y que no coincidió con la hora del mayor valor registrado en el campo. La mayor diferencia entre ambos sitios fue de 14.6 IUV, ocurrido al mediodía y que en porcentaje corresponde a 92.4%; es decir, este porcentaje corresponda a la capacidad del follaje del bosque de disminuir la UV; de pasar de una categoría arriba del extremo a baja. 24

25 Gráfica No.7. Marcha horaria de la UV Máxima, 17 de marzo de 2009 IUV hora Campo Bosque Dif. C-B En forma particular en un día despejado y con poco contenido de humedad en el aire; los valores de radiación solar media y UV, son altos en el campo, pero dentro del bosque son menores, mostrando de esta forma el papel del dosel en filtrar la UV máxima a valores que no son perjudiciales para la salud humana. El comportamiento horario de la UV máxima en un día nublado y con lluvia fuera y dentro del bosque y que corresponden a las condiciones meteorológicas del 27 de octubre de 2009; son mostrado en la Gráfica No.8. El símil en ambos sitios demuestra que los valores de IUV máxima fueron mayores en la estación base. En el interior del bosque, la UV máxima osciló de 0.5 IUV medido a las 11:00 horas a 0.7 IUV, registrado a las 14:00 horas. La mayor diferencia con respecto al campo abierto fue de 8.5 IUV, acontecido a las 11:00 horas y que expresado en porcentaje es de 94.4%. 25

26 12 Gráfica No.8. Marcha horaria de la UV Máxima, 27 de octubre de IUV Campo Bosque Dif. C-B hora El 27 de octubre de 2009; fue nublado y con presencia de lluvia a partir del mediodía, lo que hace que los valores de IUV sean menores fuera del bosque y también dentro de él que en un día libre de nubes, como el 17 de marzo. Es importante observar que cuando el follaje del bosque esta húmedo a causa de la lluvia, la capacidad de disminuir la UV máxima es más efectiva, incrementándose hasta en 100% Lluvia Los resultados del análisis de la marcha diaria de la cantidad de lluvia fuera y dentro del bosque, han demostrado que en ocasiones el dosel del bosque reduce la cantidad de lluvia y otras veces la incrementa. Para encontrar respuesta a esta situación y sumado a ello la importancia que tiene la lluvia en nuestro medio; se ha considerado su comportamiento horario de cinco días de la época lluviosa; tres cuando la lluvia en el interior del bosque se reduce y dos cuando se incrementa (Ver cuadro No.7). El primer día considerado cuando la lluvia se reduce en el interior del bosque (Gráfica No.9), es el primero de mayo de La suma diaria de precipitación fuera del bosque fue de 34.7 mm y en el interior de 20.3 mm; es decir, entre ambos sitios hay una diferencia de 14.4 mm y que en porcentaje corresponde al 70.9%. La marcha horaria en la estación base; muestra que la lluvia se inició a las 17:00 horas del 30 de abril, con interrupciones a las 19:00 y 20:00; reiniciándose débilmente a las 21:00 horas y finalizando a las 22:00 de este día. En el interior del bosque; el pluviómetro empezó a registrar lluvia, igualmente que fuera de él, a las 17:00 horas del 30 de abril, solo que en menor cantidad (1.3 mm); en oposición a las interrupciones observadas en la estación base; en el bosque continúo registrándose lluvia y que se prolongó hasta las 7:00 horas del primero de mayo; con cantidades que oscilaron de 0.3 a 1.5 mm La mayor 26

27 diferencia de precipitación entre ambos sitios se presentó a las 18:00, del 30 de abril, con 17.3 mm y que en porcentaje corresponde al 71.8%. 30,0 Gráfica No.9. Grafica Marcha horaria de la Lluvia, 1 de mayo de ,0 mm. 20,0 15,0 10,0 Campo Bosque Dif. C - B 5,0 0,0-5, hora El segundo día, fue el 26 de junio de 2009 (Gráfica No.10); con sumas diarias de 26.0 mm en el campo y 14.0 mm en el bosque. La diferencia pluviométrica entre ambos sitios fue de 12.0 mm, equivalente en porcentaje de 46.2%. La marcha horaria de la lluvia fuera del bosque, muestra que esta se inició 19:00 horas del 25 de junio de 2009; con interrupción a las 20:00 horas, prosiguió a las 21:00 horas, ausencia de lluvia nuevamente y reiniciándose débilmente a la medianoche con 0.3 mm La pluviosidad continuó el 26 de junio, a partir de la primera hora de este día, finalizando a las 5:00 horas. El pluviómetro del interior del bosque; empezó a medir lluvia a partir de las 19:00 horas del 25 de junio, no detectó precipitación a las 20:00, pero si a las 21:00 horas, con una nueva interrupción en las 21:00 y 22:00 horas, pero señalando una lluvia débil de 0.3 mm en la medianoche. Continuó lloviendo en la primera hora del 26 de junio y finalizó a las 4:00 horas; pero las cantidades en comparación en el campo fueron insignificantes; pues oscilaron de 0.3 a 0.8 mm La mayor diferencia horaria entre los dos sitios ocurrió en la primera hora del 26 de junio, con 6.4 mm y que en porcentaje es de 90.1%. 27

28 Gráfica No.10. Marcha horaria de la Lluvia, 26 de junio de 2009 mm. 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 Campo Bosque Dif. C - B 0,0-2, hora El tercer día, con el comportamiento de lluvia diario a los dos anteriores, fue el 23 de julio de 2009 y que en base de la información de lluvia recolectada y registrada por la EMA fuera del bosque, durante el tiempo que duró el estudio; corresponde al día con mayor cantidad de precipitación de la época lluviosa del 2009, con 79.7 mm. En el interior del bosque; la lluvia total diaria medida fue de 65.8 mm, es decir 13.9 mm menos que en el campo y que en porcentaje corresponde al 21.1%. Gráfica No.11. Marcha horaria de la Lluvia, 23 de julio de ,0 60,0 50,0 mm. 40,0 30,0 20,0 10,0 Campo Bosque Dif. C - B 0,0-10, hora El Gráfico No.11, corresponde a la lluvia del 23 de julio; el comportamiento horario fuera del bosque, muestra que la precipitación hizo su presencia a las 7:00 horas del 22 de julio, 28

29 con una pequeña llovizna de 0.3 mm, pero realmente como lluvia, se inició a las 15:00 horas en forma continua y finalizando a las 3:00 horas del 23 de julio. La pluviosidad del interior del bosque, se inició a las 15:00 horas del 22 de julio y prosiguió hasta la primera hora del 23 de julio. La mayor diferencia de lluvia entre ambos sitios, se presentó a las 16:00 del 22 de julio con 14.5 mm y en porcentaje corresponde a 24.5%. Así también, coincide con el máximo horario medido dentro y fuera del bosque. En resumen respecto a estos tres días, puede afirmarse que parte de la lluvia precipitada quedó atrapada en el follaje; pues mientras dejó de llover, en el interior del bosque el pluviómetro permaneció midiendo lluvia; lo que conduce a pensar que esta procedió del follaje en forma de goteo, lo que ayuda que el agua para el suelo del bosque sea administrada e incorporada en forma mas lenta, pero en menor cantidad que la realmente precipitada en el lugar. Pero en otras ocasiones; de acuerdo a la intensidad de la lluvia, aunque en menor cantidad de precipitación, el interior del bosque siga la misma tendencia de la curva horaria de la lluvia de la estación base. También, puede suceder que en lapso de algunas horas la lluvia dentro del bosque sea mayor que fuera de él, lo que se explica que es a la lluvia caída de las nubes se suma la del dosel. Esto suele ocurrir en horas nocturna, donde la radiación solar no está presente y por o consiguiente no evapora el agua depositada en el follaje del bosque. A diferencia de los días antes mencionados; el 15 de junio y 3 de octubre de 2009; la lluvia medida dentro del bosque fue mayor que en la estación base; es decir que en estas circunstancia el suelo del bosque recibió mayor cantidad de agua que fuera de él. El 15 de junio de 2009, la suma diaria de lluvia medida en el campo fue de 22.6 mm y dentro del bosque de 33.8 mm, con un excedente de 11.2 mm en este último sitio y que en porcentaje es 33.1%. El pluviómetro de la estación base; registró el inicio de la lluvia a las 16:00 horas del 14 de junio y persistió hasta las 18:00 horas; entre las 19:00 y 20:00 dejo de llover, para luego continuar desde las 21:00 horas hasta la medianoche; persistiendo hasta la primera horas del 15 de junio. Dentro del bosque; la lluvia igualmente empezó a las 16:00 horas del 14 de junio y precipitó hasta las 19:00 horas; sin lluvia a las 20:00, para luego iniciar a las 21:00 horas, mantenerse hasta las 2:00 horas del 15 de junio. El mayor exceso de lluvia respecto al campo, se presentó a las 17:00 horas del 14 de junio, con 5.6 mm, lo que representa en porcentaje 41.5%. Durante las horas de lluvia; hubo presencia de viento de rumbo noreste (NE), con ráfagas de viento que oscilaron de 6.4 a k/h. (Ver Gráfico No. 12) 29

30 Gráfica No.12. Marcha horaria de la Lluvia, 15 de junio de ,0 10,0 5,0 Campo mm. 0, Bosque Dif. C - B -5,0-10,0 hora El 3 de octubre de 2009, Gráfico No.13; a igual que el 15 de junio; la lluvia diaria medida dentro del bosque fue mayor que fuera de él. La estación base registró 6.4 mm y el pluviómetro del bosque 20.1 mm y la diferencia entre ambos fue de 13.7 mm y que en porcentaje es de 68.2%. El pluviómetro fuera del bosque; marcó el inicio de la lluvia a las 17:00 horas y el fin a las 18:00 horas del 2 de octubre. En el interior del bosque, el pluviómetro registró el inicio de la lluvia el 2 de octubre, también a las 17:00, prosiguió a las 18:00 y persistió hasta las 19:00 horas. El mayor exceso de lluvia en relación a la estación base, fue en la hora de su inicio, con un valor de 8.6 mm, que en porcentaje equivale a 63.2%. En las horas que ocurrió la precipitación, el viento sopló dentro del bosque de dirección estenoreste (ENE), con ráfagas de viento entre 4.8 y 6.4 k/h. Gráfica No.13. Marcha horaria de la Lluvia, 3 de octubre de ,0 10,0 mm. 5,0 0, Campo Bosque Dif. C - B -5,0-10,0 hora 30

31 En resumen para estos dos días; hubo un elemento común que la lluvia fue de carácter nocturno, sin evaporación por acción de la radiación solar, viento en las horas de la lluvia dentro del bosque; lo que permitió que el agua lluvia atrapada en follaje, se sumara a la que precipitó de las nubes. También el viento intervino en agitar el dosel de los árboles y de esta manera el agua aferrada, pudo precipitarse hacia el suelo del bosque. 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. La vegetación es un instrumento de control del comportamiento de los parámetros meteorológicos considerados en este estudio: radiación solar, radiación UV, temperatura y humedad del aire, viento y lluvia. Los parámetros meteorológicos más afectados en su comportamiento diario y horario cuando desaparece el bosque, son el viento, la UV y la lluvia y en menor medida la temperatura y la humedad relativa del aire. La cubierta vegetal influye en forma diaria; en reducir la cantidad de UV máxima incidente hasta en un 86.4%, siendo más efectiva cuando esta se encuentra húmeda, condición más probable durante la época lluviosa. Reduce hasta en 0.5 C o puede igualar, la temperatura media del aire, en cualquier época del año, pero en forma no significativa. Incrementa hasta en 3% e iguala la humedad relativa media del aire, de manera no considerable, tanto en la época seca como la lluviosa y tiene la capacidad de reducir hasta en 77.5%, inmovilizar y algunas veces incrementar en 14.5% la velocidad media diaria del viento y también variar su rumbo hasta en 90. También; puede atrapar la lluvia hasta un 52.8% de la cantidad precipitada y la capacidad de aportar agua al suelo del interior del bosque hasta en un 68.2%. La acción del follaje del bosque sobre el comportamiento horario del viento en un día muy ventoso es evidente; pues logra atenuarlo hasta en un 64.9%. No así, en la temperatura media y la humedad relativa del aire, dado que las condiciones de fuera y dentro son muy similares, pues las diferencias de temperatura y humedad del campo con el interior del bosque, no superó los 0.4 C y la humedad relativa es mayor en únicamente 2%. En un día; con vientos débiles o estados de calma, la cubierta vegetal incrementa su acción, reduce la temperatura durante todo el día hasta en 1.5 C y la humedad relativa la incrementa hasta en 9%. La UV máxima, la reduce hasta hacerla desaparecer cuando las hojas están humedecidas. Al combinarse bajas temperaturas horarias y con presencia de viento todo el día, la amplitud de variación de la temperatura tanto fuera (5.5 C) como dentro del bosque (5.8 C) y las diferencias entre sus respectivos registros son menores (0.5 C); la amplitud de humedad relativa en el interior del bosque (83%) en relación a la estación base (82%) es de 2%. En forma contraria altas temperaturas horarias y viento moderado, la temperatura es mayor dentro del bosque en horas de la madrugada hasta en 0.8 C, más frío 31