Erosión potencial estimada en el río Papaloapan: eficiencia e incertidumbre en las modelaciones

• Alavez-Vargas, Mayrén ^[3] ; González-Celada, Giovanni ^[4] ; Birkel, Christian ^[1] ; Fonseca, Roxana ^[2] ; Breña-Naranjo, José Agustín ^[5]
  1. [1] Universidad de Costa Rica

     Universidad de Costa Rica

     Hospital, Costa Rica

     
  2. [2] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
  3. [3] Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, Ciudad de México, México
  4. [4] Instituto Privado de Investigación sobre Cambio Climático, Escuintla, Guatemala
  5. [5] Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Jiutepec, México

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• Localización: Tecnología y Ciencias del Agua, ISSN-e 2007-2422, Vol. 14, Nº. 4 (julio-agosto), 2023, págs. 349-414
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Estimated potential erosion in the Papaloapan River: Modeling efficiency and uncertainty
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    El conocimiento global de las consecuencias del cambio de vegetación y uso de suelo en las fases del ciclo hidrológico y la calidad del suelo aún está en ciernes. Esta tarea es particularmente desafiante en las regiones tropicales donde las tasas de deforestación alcanzan los niveles máximos reportados y el monitoreo es limitado. Tal es el caso de México, donde el cambio de cobertura y la erosión hídrica afectan a más de la mitad del territorio nacional. En este contexto, se usó el modelo SWAT para estudiar la erosión hídrica asociada con las variaciones en el caudal condicionadas por la trayectoria de cambio de la cobertura vegetal en seis periodos entre 1986 y 2018 en dos subcuencas del río Papaloapan. Basados en la evaluación combinada de tres estadísticos de eficiencia y dos de incertidumbre, 6 de los 10 periodos calibrados mostraron buenos ajustes en la simulación de la descarga con KGE > 0.70 y P-factor > 0.70. Los resultados mostraron a mediano plazo una disminución en la producción de sedimentos en las dos subcuencas estudiadas, posiblemente relacionada con la recuperación de los bosques en las cabeceras de las cuencas. A pesar de los buenos resultados de las simulaciones, el análisis detallado de las fuentes de incertidumbre en regiones con monitoreo limitado es tan importante como la validación con datos medidos de buena calidad para mejorar el desempeño y la confianza de los modelos y soportar de forma adecuada la toma de decisiones.

  • English

    Global knowledge on the consequences of changes in vegetation and land use in the phases of the hydrological cycle and soil quality is still incipient. This task is particularly challenging in tropical regions, where deforestation rates reach their highest reported levels and monitoring is limited. Such is the case of Mexico, where changes in coverage and water erosion affect more than half of the national territory. In this context, the SWAT model was used to study water erosion associated with variations in flow conditioned by the trajectory of change in vegetation cover in six periods, between 1986 and 2018, in two sub-basins of the Papaloapan River. Based on the combined evaluation of three efficiency and two uncertainty statistics, six of the ten calibrated periods showed good fitting in discharge simulation with KGE > 0.70 and P-factor > 0.70. In the medium term, the results showed a decrease in sediment yield in the two study sub-basins, possibly related to the recovery of the forests in the basins' headwaters. In spite of the good results of the simulations, the detailed analysis of the sources of uncertainty in regions with limited monitoring is as important as the validation with good-quality measured data, in order to improve the performance and reliability of the models and to support adequate decision-making.