Modelos numéricos y teledetección en el lago de Izabal, Guatemala

Abstract

Los recursos hídricos son un elemento clave pai-a sustentar el desarrollo sostenible de la humanidad, y el conocimiento adecuado dé los procesos que los rigen es la base para tomar decisiones acertadas respecto a su manejo. Esta Tesis Doctoral tiene como objeto de estudio el Lago de Izabal, que es el lago de mayor extensión en Guatemala. A pesar de la importancia económica y social de este cuerpo de agua, la infonnación relacionada con la dinámica ambiental del lago es deficiente. El objetivo de este estudio es el de desarrollar una metodología que combine modelos numéricos, teledetección y datos in-situ que permita la estimación y seguimiento de los procesos fisicos del Lago de Izabal, especificamente del balance hídrico y el transporte de sedimentos. La metodología desarrollada y los resultados obtenidos se agrupan a continuación: - En primer lugar se estudió la variabilidad espacial y temporal de los parámetros que rigen los procesos hidrológicos del lago: la meteorología, las propiedades de los suelos, la geomorfología, el uso de la tierra y la morfometría del lago. Los resultados indican que en la cuenca existe una precipitación promedio de 2000 mm/año, y una temperatura media de 25°C. Existen 20 clases de suelo con distintas característibas fisicas, la topografía varía desde los 10 m hasta los 2700 m sobre el nivel medio del mar en el caribe; la clase de uso de la tietra predominante es el de bosques de latifoliadas (36%); y la morfometria es propia de tin lago ovalado irregular d alta extensión y poca profundidad. - Posteriormente se desarrollaron y aplicaron modelos numéricos para estudiar subprocesos hidrológicos. Los procusos simulados fueron: la descarga de agua de los ríos tributarios, la carga de sedimentos aportada al lago, la pérdida de suelo en el área de captación, los procesos de difusión de partículas y la circulación del agua en el lago. Los modelos fueron calibrados y su acople fue verificado. - A partir de técnicas de teledetección se estimaron las variaciones de volu de agua almacenada en el Lago de Izabal. Para esto se combinaron medidas de nivel con variaciones de área inundada. Las estimaciones indican que el volumen de agua en el lago en el período de estudio varió entre 8200 y 9000 millones de metros cúbicos. - Finalmente se integraron las técnicas previas para estudiar el balance hídiico y el t-ansporte de sedimentos. Los resultados indican que el agua entrando al lago se compone en un 14% de lluvia sobre la superficie y 86% de agua superficial; las salidas son 4% en evaporación y 96% de salida superficial. El transporte de sedimentos evidencia una pérdida de suelo en la cuenca de 594000 kg/km2 que se transforman en una carga de sedimentos de 129 kg/s. Este aporte se difunde hacia el interior del lago provocando concentraciones mayores a 1 kg/m3 en el suroeste del cuerpo de agua.