Hydrological variability due to changes in land cover in the Wawayme river basin caused by mining activities, Ecuador

Main Article Content

Raúl Andrés Moreno Farfán
María Z. Flores López

Abstract

This study evaluates the hydrological effects resulting from changes in land use and land cover in the Wawayme River basin, Ecuador. The research was conducted through: 1) multitemporal analysis of vegetation cover between 2013 and 2020, using supervised classification with the SCP plugin in QGIS; and 2) comparative hydrological modeling of scenarios for 2015–2020, using the TETIS distributed hydrological model. Hydrological parameters were estimated based on available meteorological data, terrain characteristics, and edaphic properties. As a result, we obtained a decrease of 14.35% in primary vegetated areas and an increase of 13.86% in primary non-vegetated areas; and an increase in simulated flow and volume in the basin of 0.002 m3 s−1 and 0.196 Hm3, respectively, evidencing a variability in the hydrological behavior of the basin. The limited availability of meteorological and hydrological data is a recurrent challenge in the region. However, the applied methodology highlights the importance of monitoring and managing water resources in areas with extractive activities. This study underlines the need to implement mitigation and conservation measures that minimize environmental impacts and favor the resilience of local communities.

Article Details

Section
Scientific Article

References

Angelo, J. y Sempere, F. (2018) «Extracción minera y derechos humanos: Impactos adversos y caminos hacia un desarrollo sostenible», Revista Internacional de Cooperación y Desarrollo, 5, págs. 105-123. Disponible en: https://doi.org/10.21500/23825014.3598.

Angulo, M. A. y Saavedra, O. C. (2018) «Modelación hidrológica de la cuenca Maylanco utilizando HEC-HMS», Investigación y Desarrollo, 18, págs. 53-67. Disponible en: https://doi.org/10.23881/idupbo.018.1-4i.

Barceló Coll, J., Nicolás Rodrigo, G., Sabater García, B. y Sánchez Tamés, R. (2000) Fisiología vegetal. 9ª ed. Ediciones Pirámide. Disponible en: https://n9.cl/kqk4d0.

Barrientos, G. y otros (2020) Evaluación de cambios en la escorrentía bajo escenarios de uso de suelo. Disponible en ResearchGate. Disponible en: https://www.researchgate.net.

Beven, K. J. (2012) Rainfall-runoff modelling: The primer. 2ª ed. John Wiley & Sons. Disponible en: https://doi.org/10.1002/9781119951001.

Bustamante, T., Espinoza, M., Ruiz, L., Trujillo, J. y Uquillas, J. (1993) Retos de la Amazonía. Quito, Ecuador: Abya-Yala. Disponible en: https://n9.cl/d32rk.

Cabrera, J. (2012) «Calibración de modelos hidrológicos», Instituto para la Mitigación de los Efectos del Fenómeno El Niño, Universidad Nacional de Ingeniería, Facultad de Ingeniería Civil, Perú, 1(1).

Custode, E. y Sourdat, M. (1986) «Paisajes y suelos de la Amazonía ecuatoriana: entre la conservación y la explotación», Revista del Banco Central del Ecuador, 8, págs. 325-337.

Daily, G. C. y Ehrlich, P. R. (1992) «Population, Sustainability, and Earth's Carrying Capacity», BioScience, 42, págs. 761-771. Disponible en: https://doi.org/10.2307/1311995.

de Alba, S. (2014) Degradación del suelo por procesos erosivos. Documento técnico/Informativo.

de Jong, L., De Bruin, S., Knoop, J. y van Vliet, J. (2021) «Understanding land-use change conflict: a systematic review of case studies», Journal of Land Use Science, 16, págs. 223-239. Disponible en: https://doi.org/10.1080/1747423X.2021.1933226.

Dingman, S. L. (2014) Physical Hydrology. 3ª ed. Waveland Press. Disponible en: https://www.waveland.com/browse.php?t=382.

Fang, H. y Fan, Z. (2021) «Effects of land use/cover change on hydrological processes», Environmental Earth Sciences, 80, págs. 1-15. Disponible en: https://doi.org/10.1007/s12665-021-09574-0.

FAO (2005) Land Cover Classification System - Classification concepts and user manual. Food and Agriculture Organization of the United Nations.

Giraldo, M., Ramírez, J. y Galán, A. (eds.) (2013) Amazonia posible y sostenible. Bogotá: Naciones Unidas.

Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente (IIAMA) (2021) Modelo hidrológico TETIS: Manual técnico. Valencia: Universidad Politécnica de Valencia. Disponible en: https://www.iiama.upv.es.

Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP) (2018) Agroforestería Sostenible en la Amazonía Ecuatoriana, No 2. Fragilidad de los suelos en la Amazonía ecuatoriana y potenciales alternativas agroforestales para el manejo sostenible. INIAP.

MAATE (2023) Plan Nacional de Adaptación al Cambio Climático del Ecuador (2022-2027). Ministerio del Ambiente, Agua y Transición Ecológica del Ecuador.

Mintegui Aguirre, J. Á. y Robredo Sánchez, J. C. (1994) «Caracterización de las cuencas hidrográficas, objeto de restauración higrológico-forestal, mediante modelos hidrológicos», Ingeniería del Agua, 1. Disponible en: https://doi.org/10.4995/ia.1994.2637.

Mintegui Aguirre, J. Á. y Robredo Sánchez, J. C. (2008) Estrategias para el control de los fenómenos torrenciales y la ordenación sustentable de las aguas, suelos y bosques de las cuencas de montaña. Documento técnico/Libro.

Montaño, D. (2021) Nuevo estudio: en los últimos 26 años Ecuador ha perdido más de 2 millones de hectáreas de bosque. Reporte de prensa/Artículo.

Moreno Farfán, R. A. (2022) «Restauración geomorfológica sobre depósitos de relaves: caso de estudio aplicado a la concesión minera Río Blanco, Ecuador», La Granja: Revista de Ciencias de la Vida, 37. Disponible en: https://doi.org/10.17163/lgr.n37.2023.10.

Nobre, C. A., Sampaio, G., Borma, L. S., Castilla-Rubio, J. C., Silva, J. S. y Cardoso, M. (2016) «Land-use and climate change risks in the Amazon and the need of a novel sustainable development paradigm», Proceedings of the National Academy of Sciences, 113, págs. 10759-10768. Disponible en: https://doi.org/10.1073/pnas.1605516113.

Pascual, J. (2002) Cambios del suelo y régimen hídrico en la rambla de Poyo y el barranc de Carraixet. Tesis/Informe de investigación.

Paz, A. (2024) Ecuador perdió poco más de un millón de hectáreas de formación boscosas en 38 años. Disponible en: https://n9.cl/nuqhvb.

Prats, A., Torrent, J., López, M. y del Campo García, A. (2011) «Influencia de la vegetación en el ciclo hidrológico, factores escorrentía e infiltración», Cuadernos de la Sociedad Española de Ciencias Forestales, (32), págs. 137-143.

Rodríguez-Lloveras, X. y otros (2015) «Hydrological response to land-use changes», Hydrological Processes, 29(7), págs. 1625-1637. Disponible en: https://doi.org/10.1002/hyp.10215.

Siswanto, S. Y. y Francés, F. (2019) «How land use/land cover changes can affect water, flooding and sedimentation in a tropical watershed: a case study using distributed modeling in the Upper Citarum watershed, Indonesia», Environmental Earth Sciences, 78, pág. 550. Disponible en: https://doi.org/10.1007/s12665-019-8561-0.

Suquilanda, M. (2008) «El deterioro de los suelos en el Ecuador y la producción agrícola», en Memorias del XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo. Quito, Ecuador: Sociedad Ecuatoriana de la Ciencia del Suelo, pág. 12. Disponible en: https://n9.cl/ay5i8o.

Tejada Espinoza, H. (2016) Caracterización del régimen de crecidas mediante la implementación del modelo hidrológico TETIS en la cuenca del barranco del Carraixet - Valencia. Trabajo de investigación / Tesis.

Terán, C. (2017) Curso virtual de modelamiento hidrológico distribuido con TETIS v. 8.3.1.

Vásconez, M. y Torres, L. (2018) «Minería en el Ecuador: sostenibilidad y licitud», Revista Estudio Desarrollo Social: Cuba y América Latina, 6, págs. 83-103. Disponible en: https://n9.cl/g5fjq.

Winkler, K., Fuchs, R., Rounsevell, M. y Herold, M. (2021) «Global land use changes are four times greater than previously estimated», Nature Communications, 12, pág. 2501. Disponible en: https://doi.org/10.1038/s41467-021-22702-2.