Cambios de uso de la tierra y su impacto en el ciclo hidrológico en la Región Bosque Atlántico del Alto Paraná (Cuenca del Plata)

Abstract

The goal of this thesis is to determine the impact of the land use change on the water cycle components of the Upper Paraná River Basin (CARP), in the Upper Paraná Atlantic Forest (BAAPA). The analysis of vegetation indexes suggests that most of the CARP in Brazil had none forests in 1982. On the other hand, it is observed that the greatest losses of BAAPA occurred in Paraguay in the period 1980-2000. In order to analyze the effect of these changes on the water balance, the Singular Spectral Analysis method is applied to the historical series of precipitations (P), air temperatures (T) and water flows (Q) of two sub-basins of the CARP. The selected sub-basins present different and suitable patterns of deforestation to analyze this process. In each study area, the study variables were systematically analyzed through time and at different spatial scales to find de principal component of them. In all the analyzed cases it was found that the Q series have a low frequency component and 2 oscillatory components. The Q low frequencies component show statistically significant increases from the year when regional deforestation intensifies. That is to say that in Brazilian basins Q increased from 1970, whereas on Paraguay basins Q increase is observed around 1980. P presents a trend and oscillatory components similar to those of Q. Finally, the variations of the low frequency signals balance in the larger basins were analyzed. Thus, the low frequency evapotranspiration (ET) series is obtained, which reflects the different land use change processes that occurred in the CARP during the 1950-2000 period.

El objetivo de esta tesis es determinar el impacto del cambio de uso del suelo en los componentes del ciclo hidrológico de la Cuenca Alta del Río Paraná (CARP), en la región del Bosque Atlántico del Alto Paraná (BAAPA). El análisis de los índices de vegetación sugiere que gran parte de la CARP en Brasil no contaba con bosques en el año 1982. Por otro lado, se observa que las mayores pérdidas del BAAPA ocurrieron en Paraguay en el periodo 1980-2000. Para analizar el efecto de estos cambios en el balance hídrico, se aplica el método de Análisis Espectral Singular a las series históricas de precipitaciones (P), temperaturas del aire (T) y caudales (Q) de 2 subcuencas de la CARP. Las subcuencas seleccionadas, presentan patrones de deforestación diferentes y adecuados para analizar este proceso. En cada área de estudio, se procede sistemáticamente a determinar las componentes principales temporales de baja frecuencia las variables hidrológicas en diferentes escalas espaciales. En todos los casos analizados se encuentra que los Q presentan una componente de baja frecuencia y 2 componentes oscilatorias. Las bajas frecuencias de Q muestran aumentos estadísticamente significativos a partir del año en que la deforestación regional se intensifica. Es decir, que en las cuencas sobre Brasil los Q aumentan a partir de 1970, mientras que en las cuencas sobre el Paraguay este aumento se observa en 1980 aproximadamente. Las P presentan una tendencia positiva y componentes oscilatorios concurrentes con las de Q. Finalmente se analizaron las variaciones del balance de las señales de baja frecuencia, en las cuencas de mayor envergadura. Así, se obtiene la serie de baja frecuencia de la evapotranspiración (ET), que refleja los diferentes procesos de cambio del uso del suelo ocurridos en la CARP durante el periodo 1950-2000.