XXVII CONGRESO LATINOAMERICANO DE HIDRÁULICA

Lima, Perú



EL OASIS LINEAR:

ECOHIDROLOGÍA DEL CHAMISO COLORADO


Victor M. Ponce, Marcela I. Díaz y Luis A. Magallón

28 Septiembre 2016



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EL OASIS LINEAR

El diccionario contiene varias definiciones de Oasis.

Uno: Un lugar fértil en un desierto, donde se puede encuentrar agua.

Dos: Un área pequeña de un desierto, con un suministro de agua seguro y por lo tanto, capaz de sostener vegetación.

Tres: Un área desértica donde el agua subterránea se encuentra suficientemente cerca de la superficie, exfiltrando en forma de manantial.

Estas definiciones apuntan a las características de un oasis: Un lugar relativamente pequeño, en un clima árido, con presencia de agua y, por consiguiente, con vegetación.

La comunidad de Tierra del Sol, ubicada en el sureste del condado de San Diego, California, EE.UU., presenta un clima árido, con una precipitación media anual de 375 mm.

La región está subtendida por un acuífero de roca fracturada, el cual muestra un amplio sistema de fracturas, además de una gran cantidad de diques geológicos de pegmatita.

Fig. 1  Dique de pegmatita en Tierra del Sol.

El ecosistema predominante es el chaparral, el cual está presente en el sur de California, extendiéndose hasta el norte de Baja California, México.

La región tiene las condiciones ideales para un oasis: clima desértico, vegetación de desierto, y el manto acuífero cerca de la superficie.

Fig. 2  Imagen infraroja la cual muestra claramente
el bosque linear de chamizo colorado
en el extremo inferior derecho.

La vegetación arbórea se muestra en color rojo. Se observan dos distintos tipos de comunidades:

  1. Un bosque galería, formado por especímenes de encino de la costa (Quercus agrifolia) de regular tamaño, a lo largo de cursos de agua efímeros, y característicamente ralo.

  2. Un bosque linear de chamizo colorado (Adenostoma sparsifolium) en el interfluvio localizado en la esquina inferior derecha. Este bosque es muy denso, alineándose con lo que parece ser una fuente muy significativa de humedad. Este bosque de chamizo colorado es el oasis linear de Tierra del Sol.

El bosque linear no podría existir sin la presencia de humedad suficiente para mantenerlo.

En toda probabilidad, el bosque linear está localizado encima de una gran fractura, a través de la cual exfiltra el agua del acuífero subyacente.

El objetivo de este trabajo es establecer, mediante mediciones de humedad del suelo, la relación entre las fracturas del acuífero rocoso y las características lineares del bosque suprayacente.

En el ecosistema chaparral, existen dos especies congéneres:

1. El chamizo vara prieta (Adenostoma fasciculatum), y

2. El chamizo colorado (Adenostoma sparsifolium).

Estas especies están representadas de manera significativa en la localidad de Tierra del Sol.

Cabe anotar que éstas son las dos únicas especies del género Adenostoma.

El chamizo vara prieta se encuentra ampliamente distribuído en California y Baja California, con un alcance de 1,300 km.

Por el contrario, el chamizo colorado se presenta sólo en cuatro lugares aislados en el centro de California, California del Sur, y Baja California, con un alcance de 500 km.

Fig. 3  El chamizo colorado en el oasis linear
de Tierra del Sol.


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METODOLOGÍA

La metodología de este estudio consiste de mediciones de humedad del suelo en la proximidad de los lineamientos vegetacionales presentes en Tierra del Sol.

Las mediciones se realizaron en dos (2) ubicaciones.

Cada ubicación consiste de un par de puntos:

  • El objetivo, localizado sobre el lineamiento vegetacional, y

  • El control, localizado fuera del lineamiento.

Google Earth ®

Fig. 4  Ubicación de los pozos de medición.

Las mediciones son realizadas periódicamente, a intervalos regulares, comprendiendo un período de dos años.

El objetivo es mostrar de que existe un gradiente de humedad entre el objetivo y el control, siendo la humedad del suelo en el objetivo sustancialmente mayor que en el control.

Esto explica la presencia del lineamiento vegetativo, vinculada a la fuente de humedad permanente causada por la exfiltración de agua subterránea a través de las fracturas.

La humedad del suelo se midió utilizando el sensor de humedad Aqua-Pro®.

El sensor de humedad se introduce dentro de un tubo de policarbonato de 2.5 cm de diámetro interior y 2 m de longitud.




Fig. 5  Procedimiento de medición:  (a) excavación del pozo; (b) instalación del tubo; y (c) inserción del sensor.

La primera medición se llevó a cabo el 20 de marzo de 2015.

Las mediciones quincenales continúan a la fecha; se espera proceder con las mediciones hasta que se haya completado el período de evaluación de 2 años.


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ANÁLISIS

La Figura 6 muestra los resultados, cubriendo el período desde marzo de 2015 hasta enero de 2016.

Borehole 1: Depth-averaged readings

Fig. 6 (a)  Contenido de humedad promedio en el Pozo No. 1.

Borehole 2: Depth-averaged readings

Fig. 6 (b)  Contenido de humedad promedio en el Pozo No. 2.

Se muestra claramente que el contenido de humedad en el objetivo (A) es mayor que en el control (B).

Los resultados preliminares (hasta enero de 2016) son alentadores; las mediciones por un período de 2 años (hasta abril de 2017), deben confirmar la tendencia.


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CONCLUSIONES PRELIMINARES

  • La presencia de gradientes de humedad del suelo en áreas por lo demás similares ha sido documentada mediante mediciones in-situ en la localidad de Tierra del Sol.

  • Estos gradientes se explican por exfiltraciones del acuífero de roca fracturada.

  • La exfiltración procede a lo largo de zonas de fractura, los cuales muestran una clara tendencia linear.

    Fig. 7  Una fractura típica en un afloramiento
    rocoso en Tierra del Sol.

  • El chamizo colorado (Adenostoma sparsifolium) presenta características morfológicas que sugieren su adaptación a substratos con humedad más o menos permanente.

  • Las dos únicas especies del género Adenostoma exhiben diferencias sustanciales:

      El chamizo colorado presenta especímenes más altos (hasta 7 m) en la vecindad de la fractura, y

      El chamizo vara prieta (A. fasciculatum), el cual, con especímenes más bajos (menos de 3 m), coloniza lugares más secos, ubicados fuera del lugar geométrico de la fractura.

  • Esto explica la presencia del oasis linear, el cual debe su existencia a la exfiltración de agua subterránea a lo largo de trayectorias lineares.

  • El oasis linear es capaz de sustentar una especie cuasi arborescente como el chamizo colorado, cuya afinidad de humedad yace entre las xerófitas y las mesófitas.

Se concluye que en acuíferos ubicados en regiones áridas, el bombeo indiscriminado de agua subterránea podría eventualmente comprometer la existencia de los oasis.

En Tierra del Sol, esto podría llevar a la eventual desaparición del oasis linear.
 


160905 09:15