Lenín Henríquez, UNAH, 2012 Página 63
Resumen Ejecutivo
La Evapotranspiración es un proceso esencial dentro del ciclo del agua. Numerosos estudios demuestran que es una variable importante en los balances hídricos, la Gestión Integrada de los Recursos Hídricos (GIRH), el riego en el sector agrícola, la seguridad alimentaria, la estimación de la severidad de las sequías, y la cuantificación de los impactos a los ecosistemas.
En Honduras se han realizado pocos estudios de la evapotranspiración, siendo uno el realizado por el CATIE en 1990, el Balance Hídrico realizado por el CEDEX en el 2002 y la SERNA en la oficina de su competencia. Aunque existen diversas metodologías elaboradas alrededor del mundo, muchas de estas fórmulas son empíricas o semi-empíricas siendo de difícil aplicación en otras zonas de las cuales fueron deducidas. En Honduras se suelen aplicar estas metodologías debido a que exigen menos datos que la fórmula de referencia (FAO Panman-Monteith) ignorando, la mayor parte de las ocasiones, las limitantes que los diferentes métodos tienen intrínsecos dentro de su formulación.
Para evaluar las diferentes metodologías de estimación de la evapotranspiración se ha evaluado la base de datos recopilada por el Instituto Hondureño de Ciencias de la Tierra (IHCIT). La revisión de los diferentes factores medidos muestra que los datos básicos de temperatura son confiables en sólo 48 estaciones de 79 disponibles con registros de esta variable. Los valores de temperatura media no son consistentes en las estaciones y se ha desestimado su uso, como alternativa se ha utilizado el promedio de la temperatura máxima y la temperatura mínima como lo sugiere la FAO en su documento No. 56 al encontrar valores dudosos de temperatura media.
Se han evaluado cuatro (4) métodos de estimación de la Evapotranspiración Potencial (ETP) y se han comparado con estimaciones de la Evapotranspiración de Referencia (ETo) estimada siguiendo la fórmula de la FAO Penman-Monteith. Un análisis de regresión regional ha demostrado que no se puede hacer un estudio regional de la ETP y las comparaciones se deben hacer de manera puntual en cada estación. Ecuaciones de regresión se han estimado para cada estación y señalan que el método Jensen-Haise es el que más se aproxima a la ETo. Las comparaciones indican que el método Jensen-Haise modificado por una ecuación de regresión es el más adecuado para la estimación de ETo en una localidad específica. Como segunda mejor opción está el método de Hargreaves modificado por una ecuación de regresión.
Se ofrecen como alternativa a las ecuaciones de regresión, el uso de coeficientes de corrección por mes y por estación. Esta metodología también ha sido validada y demostrado que el mayor error que se puede producir al aplicar esto coeficientes de corrección es de 14 mm/mes (8-14%). Se observó una relación entre la ETP y la elevación validando su uso en métodos geoestadísticos para extrapolar la ETP.
Si bien se han validado métodos alternativos para la estimación de la ETo siempre es recomendable usar la fórmula de la FAO Penman-Monteith cuando sea posible. La FAO ofrece alternativas para estimar los parámetros no medidos, pero se debe planificar una validación de estas metodologías para utilizarlas en localidades donde los datos no son medidos.
Lenín Henríquez, UNAH, 2012 Página 64
ÍNDICE
Contenido
Resumen Ejecutivo ... 63
1
Introducción ... 65
2
Conceptos Básicos ... 66
3
Ubicación, Métodos y Recursos ... 66
4
Metodología ... 68
5
Resultados ... 69
5.1 Radiación Solar Incidente (Rs) ... 76 5.2 ETP (Hargreaves) ... 77 5.3 ETP (Ivanov) ... 77 5.4 ETP (Thornthwaite y Jensen-Haise) ... 77 5.5 ETP (FAO Penman-Monteith) ... 78
6
Análisis de los Resultados ... 85
6.1 Comparación con FAO Penman-Monteith ... 85 6.2 Relación ETP y elevación ... 89 6.3 Coeficientes de corrección ... 93 6.4 Validación de las ecuaciones de regresión y los coeficientes de corrección ... 93
7
Conclusiones ... 94
8
Biblografía ... 97
Lenín Henríquez, UNAH, 2012 Página 65
ESTIMACIÓN DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN EN
HONDURAS
Introducción
En las zonas tropicales, y específicamente Honduras existen pocos estudios sobre la Evapotranspiración Potencial (ETP). A nivel mundial se ha demostrado que la estimación de la ETP es de suma importancia para la elaboración de los Balances Hídricos, la Gestión Integrada de los Recursos Hídricos (GIRH), el riego en el sector agrícola, el crecimiento de las plantas en fase vegetativa (Allen et al., 1998), la seguridad alimentaria, la estimación de la severidad de las sequías, y la cuantificación de los impactos a los ecosistemas.
Escasos trabajos de estimación de la ETP se han realizado en Honduras, siendo uno el realizado por el CATIE en 1990 para la Dirección de Recursos Hídricos de la Secretaría de Recursos Naturales de Honduras (SERNA), quienes calcularon ETP con varias metodologías e hicieron una regresión para llegar a la ecuación de Penman. Otra estimación de ETP a nivel nacional fue la realizada por CEDEX en el balance hídrico del 2002, quienes utilizaron la fórmula de Hargreaves corrigiendo los resultados y obteniendo indirectamente la ETP de referencia (Penman Monteith). La Secretaría de Recursos Naturales y Ambiente (SERNA) también ha realizado un mapa de Evapotranspiración Potencial el cual se encuentra publicado en la web en formato de imagen. La sección de Riegos de la Secretaría de Agricultura y Ganadería (SAG) utiliza un método empírico para la determinación de la ETP en todo el territorio nacional basándose en si el clima es “cálido, fresco o frio”, quedando a la interpretación del técnico correspondiente la cuantificación de la ETP. Por otro lado, se han realizado trabajos a nivel de cuenca o microcuenca que presentan resultados puntuales para diversas zonas de estudio.
En el mundo se han desarrollado formulaciones empíricas para la estimación de la ETP siendo las más conocidas dentro de la región centroamericana las fórmulas de Thornthwaite, Blaney y Criddle, Hargreaves, García López y Turc. Aunque la aplicación de estas metodologías se puede intuir a nivel mundial, aún necesitan ser validadas en otras regiones lejos de aquellas donde fueron deducidas. La más ampliamente utilizada es la fórmula de Penman-Monteith, considerada como método estándar, físicamente basado y que puede ser utilizado globalmente. Sin embargo, esta fórmula tiene la desventaja de requerir una gran cantidad de parámetros específicos que muchas veces no son medidos en estaciones meteorológicas comunes, incrementándose esta deficiencia en países en desarrollo (Droogers & Allen, 2002).
Este estudio pretende concluir con el valor de la Evapotranspiración Potencial (ETP) en Honduras utilizando el mejor método basado en los datos climatológicos disponibles, evaluando diferentes metodologías para su estimación y plasmando los resultados en un mapa general de la ETP en todo el territorio hondureño.
Lenín Henríquez, UNAH, 2012 Página 66
Conceptos Básicos
La evapotranspiración potencial (ETP) es un proceso esencial en el ciclo hidrológico del planeta. Es una medida de la cantidad de agua que puede ser transferida desde la superficie de la tierra a la atmósfera. La FAO introduce el concepto de ETP como la suma de evaporación y transpiración en un cultivo de referencia bajo óptimas condiciones de riego de pastura, asumiendo una altura de 12 centímetros, una resistencia de la superficie fija de 70 seg/m y un albedo de 0.23 (Allen et al., 1998). Este concepto es de gran importancia para la producción agrícola, sobre todo en la planificación y manejo eficiente de los recursos hídricos (CATIE, 1990)
La intensidad de este flujo se ve determinada por diversas variables como la cobertura vegetal, tipo de suelo, uso del suelo, tipo de vegetación, densidad de la vegetación, tiempo de vida de las especies, tipos de cultivos, temperatura del aire, radiación solar, humedad relativa, velocidad y dirección del viento entre otras. Por la complejidad de este proceso y del cual la transpiración de las plantas forma una parte muy importante, se han propuesto muchas expresiones empíricas basadas en observaciones puntuales en diversas partes del planeta (Thornthwaite, 1948; Hargreaves & Allen, 2003, Allen et al., 1998). Los métodos más comunes de medición son los métodos indirectos que usan generalmente procedimientos físico-matemáticos (CATIE, 1990). Aunque los procesos empíricos son de más sencilla aplicación su rango de aplicabilidad suele ser muy limitado y debe tenerse cuidado en su extrapolación a otras zonas o latitudes de donde han sido deducidos.