Impact of spatially-variable soil thickness and texture on simulated hydrologic conditions in a semiarid watershed in northwest Mexico

Resumen

La profundidad y textura del suelo ejercen un control fuerte sobre la distribución espacial de los flujos de agua y energía en cuencas semiáridas. Como resultado, la representación espacial realística de las características del suelo son de suma importancia para el mejoramiento de las aplicaciones de los modelos hidrológicos basados en procesos. En este estudio evaluamos los efectos de diferentes combinaciones de varias distribuciones espaciales del espesor de suelo y su textura para estimar sus efectos en la respuesta de simulaciones hidrológicas en la cuenca semiárida Sierra Los Locos en Sonora, México. Los principales resultados de las simulaciones hidrológicas muestran que la textura de suelo ejerce un fuerte control en los patrones espaciales de evapotranspiración y humedad de suelo mientras que el grosor del suelo está directamente relacionado con la magnitud y rango de los valores simulados. Además, los patrones de distribución de textura de suelo fueron un factor muy importante en el control de la persistencia temporal y espacial de humedad de suelo la cual es muy evidente durante la transición de condiciones secas a húmedas en la región del Monzón de Norteamérica. Una vez que la cobertura vegetal se incrementa en la cuenca en respuesta a la estacionalidad de la lluvia, la influencia de la textura de suelo decrece en la determinación de la distribución espacial de la respuesta hidrológica simulada y la profundidad del suelo comienza a ser más importante. El espesor del suelo variable en el espacio tiende a crear depresiones por debajo de la superficie que almacena y trasmite agua subterránea, dando lugar a grandes variaciones en humedad del suelo, evapotranspiración y generación de escorrentía. Los resultados de este estudio ponen de manifiesto la sensibilidad de los estados y flujos de agua estimados con respecto a la distribución espacial de la profundidad y textura del suelo obtenido en un modelo hidrológico distribuido representativo de enfoques modernos. Finalmente, este trabajo de investigación ofrece una idea de la importancia de los estudios de campo y métodos de teledetección para caracterizar mejor las propiedades de las cuencas hidrográficas.