Un modelo de impacto para estimar la recolección de agua de niebla en un bosque nuboso de laurisilva subtropical del Parque Nacional Garajonay

Un modelo de impacto para estimar la recolección de agua de niebla en un bosque nuboso de laurisilva subtropical del Parque Nacional Garajonay

Axel Ritter1, Carlos M. Regalado1, and Guido Aschan2

1 Instituto Canario de Investigaciones Agrarias (ICIA), Dep. Suelos y Riegos, Apdo. 60 La Laguna, 38200 Tenerife, Spain; aritter@icia.es; cregalad@icia.es

2 University of Duisburg-Essen, Applied Botany, Universitätsstr. 5, D-45117 Essen, Germany (on leave)

ABSTRACT

Es supuesto que los ecosistemas de laurisilva subtropical de los archipiélagos macaronésicos dependen de la precipitación de niebla. Se utilizó un enfoque híbrido que combina un modelo de impacto físico, variables micrometeorológicas y datos de captadores de niebla artificiales para evaluar la contribución del agua nebulizada capturada por hojas en forma de aguja de árboles de Erica arborea L. en una cuenca hidrográfica seleccionada del Parque Nacional Garajonay (La Gomera, Islas Canarias) por un período de dos años. Se observaron cambios en el agua de niebla recolectada por los captadores de niebla artificial entre los cuatro sitios de medición ubicados a diferentes altitudes dentro de la cuenca, siendo solo significativos en las crestas de la cuenca expuestas a los vientos alisios predominantes en altitudes más altas. La cantidad promedio de agua recolectada por los recolectores de niebla artificial fue de aproximadamente 500 L m-2 año-1, lo que representa el 95% y el 41% de la precipitación anual observada durante el primer y segundo año, respectivamente. Si bien la precipitación convencional exhibió estacionalidad con lluvias y una estación seca, la contribución del agua de niebla se distribuyó a lo largo del año, siendo más frecuente durante la noche hasta la madrugada y al final de la tarde. El agua de niebla capturada por la vegetación predicha por el modelo de impacto indicó una cantidad significativa recolectada por un solo árbol de E. arborea, del orden de 1810-2090 L año-1. Sin embargo, teniendo en cuenta la distribución espacial de E. arborea dentro de la cuenca, la niebla capturada por la vegetación representa, en el mejor de los casos, un suministro de agua importante (> 100% de lluvia) solo en crestas de barlovento localizadas con alta densidad de E. arborea.

1. INTRODUCCIÓN

Las condiciones microclimatológicas en los ecosistemas de laureles reliquia de los archipiélagos macaronésicos son únicas debido a la influencia de una inversión de viento comercial (temperatura), que evita que el aire húmedo se eleve en el lado norte de las islas. Esto lleva a una capa casi permanente de nubes entre 900 my 1500 m conocida localmente como 'mar de nubes' (mar de nubes). Este cinturón de nubes del lado norte proporciona baja evaporación y favorece las condiciones de formación de niebla, que pueden ayudar a mantener estos bosques nubosos perennes en áreas de barlovento en elevaciones medias, en un ambiente bastante árido, como el de Canarias situado a 28º al norte en frente del postre del Sahara. Sin embargo, aún no se ha cuantificado en qué medida el agua nebulizada puede contribuir realmente a los bosques de laurisilva.

En este trabajo seguimos un enfoque híbrido entre los métodos tradicionales de cuantificación de niebla (Bruijnzeel, 2001) y técnicas de modelado, para estimar la niebla capturada por especies de agujas abandonadas (árboles de Erica arborea L.), de forma que los datos de los captadores de niebla artificial se utilizan para derivan las características de la niebla, que luego se combinan con un modelo de impacto físico (Shuttleworth, 1977; Goodman, 1982) y la topografía del terreno para cuantificar la eficiencia de la recolección de niebla en un bosque nuboso subtropical. Nos centramos en la precipitación de niebla en el ecosistema de laurel más extenso y mejor conservado de las Islas Canarias: los bosques nubosos subtropicales del Parque Nacional de Garajonay en la isla de La Gomera, añadidos a la Lista del Patrimonio Mundial de la UNESCO en 1986.

1. MATERIALES Y MÉTODOS

El área de estudio fue una pequeña cuenca (43.7 ha) dentro del Parque Nacional Garajonay ubicado entre 1090 y 1300 m.s.n.m. Se seleccionaron cuatro lugares en la cuenca en función de la elevación, orientación y tipo de vegetación, indicados como P1145, P1185, P1230 y P1270 de acuerdo con su altitud en m.s.n.m. (Figura 1).

[pic 1]

Figura 1. Ubicación de los sitios de medición y distribución de E. arborea dentro de la cuenca

En cada parcela se instaló una torre de andamios equipada para recoger el agua de niebla (QFC) y para controlar variables micrometeorológicas por encima del dosel. Los captadores de niebla artificiales (QFC) consistían en pantallas de 0.5x0.5 m con una sola capa de polipropileno, malla tipo Raschel con un 65% de coeficiente de sombra. La tasa de evaporación potencial del dosel húmedo se estimó mediante el enfoque de Penman-Monteith a partir de mediciones micrometeorológicas a intervalos de 15 minutos (Allen et al., 1998).

Se estimó la cantidad teórica de gotitas de agua de niebla capturadas por impactación en un elemento de hoja cilíndrico (salida de aguja de árboles de E. arborea) u obstáculo (elementos de malla de hilo del QFC) bajo condiciones de niebla impulsadas por el viento (Goodman, 1982; Walmsley et al. al., 1996):

q = w A ηimp u (1)

donde q es la tasa de agua de niebla recolectada (L h-1 después de la multiplicación por el factor de conversión 3.6 sh-1Lg-1); w es el contenido de agua líquida (g m-3); A es el área de la sección transversal (m2) del obstáculo; ηimp es la eficiencia de impacto (-) (Friedlander, 2000); y u es la velocidad del viento (m s-1). Las eficiencias de recolección se calcularon para diámetros de gota de niebla de 5, 10, 15, 25, 40

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