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Modelamiento Hidrol6gico de la Descarga de las

Cuencas Hidrol6gicas en el Arrecife Mesoamericano
Sintesis del Analisis lero de Diciembre de 2006

Por: Lauretta Burke and Zachary Sugg

Con contribuciones de:
Will Heyman and Shin Kobara (Universidad de Texas A& M University)
Laurent Cherubin, Christopher Kuchinke, Claire Paris, and Johnathan Kool (Universidad de Miami)

Traduccion al Espahol de Carolina de Rosas y Ruth Nogueron, WRI

Cuencas hldrol6gicas de la region corallna Mesoamericana

Con apoyo
de:

SAID
UNITED NATIONS
FOUNDATION

Parte de la
Alianza
ICRAN MAR:

ICRAN

..-^

Colaboradores:

WWF

UNEP WCMC

El proyecto Alianza para el Arrecife Mesoamericano de ICRAN (ICRAN-MAR) es apoyado por la Agencia
de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID) y la Fundaci6n de las Naciones Unidas
(UNF). El proyecto es ejecutado en conjunci6n con el Programa Ambiental del Caribe del Programa de
Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PAC-PNUMA).

La elaboraci6n del component de cuencas hidrol6gicas fue una colaboraci6n entire el Instituto de
Recursos Mundiales (WRI), el Centro Mundial de Vigilancia de la Conservaci6n del PNUMA (UNEP -
World Conservation Monitoring Centre -WCMC) y el Fondo Mundial para la Naturaleza (World Wildlife
Fund -WWF).

ruente: wa, 2oo6.

Contenido

Figures ..................... ............................................. ..............
T ab las ............................................................................ . . 2
S ig la s ............................................................................ . . 3
A gradecim ientos ................ ................................................................... 4
A ntecedentes del Proyecto ........................................................ ....................... 7
Hallazgos Clave ......................................................................... ......... 8
Panoram a de la M etodologia ................................................................ 11
Delineaci6n de las Cuencas Hidrol6gicas..................................................... 11
Base de datos de Sistemas de Informaci6n Geogrifica (SIG) .................................. 14
Modelos de Descarga de Sedimentos y Erosi6n ............... ................................ 16
Erosividad Pluvial y Precipitaci6n........................ ...... ......... 19
Vulnerabilidad del Terreno a la Erosi6n................................ ........... 20
Modelos de Escorrentia y Descarga de Contaminantes................. .............. 20
Modelo de Circulaci6n............................. ........ 22
Calibraci6n y Validaci6n del M odelo ..................................... ........................... 23
L im itaciones del A n ilisis.......................................................................... ......... 27
R esultados del A n lisis................................ ... ... ..... ..... ....................... 28
1) Descarga de Sedimentos y Contaminantes en Base a la Cobertura Terrestre Actual
(2 0 0 3/0 4 )............................ ...... .................. .. ............................. ...... 2 8
2) Comparaci6n de Resultados entire la Cobertura Terrestre Actual (2003/04) y la
Cobertura Terrestre Hipottica Natural ........................ .................................. 29
3) Comparaci6n entire la Cobertura Terrestre Actual y los tres Escenarios de Desarrollo
para el Afio 2025 .................................................................... ........ 31
4) Events Extrem os .............. .................. ........................... ...... .............. 33
5) Transport de Materia Suspendida en el Arrecife Mesoamericano.......................... 34
6) Vulnerabilidad Terrestre a la Erosi6n................................................ .............. 38
7) Fuentes Locales de Sedimento y Nutrientes............................................................ 39
Conclusion ......... ................ ................... 40
N otas T cnicas A dicionales.. ............. ....... .............................. .............. 43

Figuras
Figura 1. Cuencas Hidrol6gicas de la Regi6n del Arrecife Mesoamericano .................... 12
Figura 2. Factor de Erosividad del Suelo (Factor-K) ...................................... ................. 18
Figura 5. Relaci6n Temporal entire los Valores Estimados de Descarga de Rios Usando
N-SPECT y el Coeficiente de Absorci6n de Materia Detrital de Color (CDM),
derivado de Imagenes de Satelite del Norte de Honduras .................................... 26
Figura 6. Descarga de Sedimentos y Nitr6geno por Cuenca Hidrol6gica (Cobertura
T errestre A actual) ............................................. . ............ ....... .............. .................. 29
Figura 7. Descarga de Sedimento Modelada a Partir de Cobertura Terrestre Actual y
N atu ra l ................................ ..... ................. .... ........ .............................................. 3 1
Figura 8. Distribuci6n de Cobertura Terrestre dentro de Cada Escenario ....................... 32
Figura 9. Extensi6n de la Pluma de CDM para el 14 de Noviembre de 2000 .................. 34

Figura 10. Valores Estimados de Descarga Mensual Derivados de N-SPECT................ 35
Figura 11. Simulaci6n de la Concentraci6n de Materia Suspendida a lo Largo de la
Region del Arrecife Mesoamericano para el Mes de Diciembre (Escenarios de
Cobertura Terrestre Actual y Sustentabilidad Primero)..................... ........... 36
Figura 12. Concentraci6n Maxima Simulada a lo Largo de la Regi6n del Arrecife
Mesoamericano Durante un Afio (Escenarios de Cubierta Terrestre Actual y
Sustentabilidad Primero)................... .......... ... .... .............. 37
Figura 13. Mapa de la Concentraci6n de Materia Suspendida en el Arrecife
Mesoamericano (Escenarios de Cobertura Terrestre Actual y Sustentabilidad
Primero) ........................................... ................ ........... 37
Figura 14. Vulnerabilidad del Terreno a la Erosi6n .................................... ................ ... 38
Figura 15 Contribuci6n Promedio de Sedimento, Nitr6geno y F6sforo a Nivel de Sub-
Cuencas ................... ................... ........................ .......... 39

Tablas
Tabla 1. Coeficientes del Factor-C en N -SPECT ....................................... ............... ... 18
Tabla 2. Coeficiente de Curvas de Descarga Usados en el Modelo N-SPECT por Tipo de
Cobertura Terrestre y Grupo de Suelo Hidrol6gico............................. .............. 21
Tabla 3. Coeficientes de Contaminantes: F6sforo, Nitr6geno, y Total de S6lidos
Suspendidos (TSS).. ......... .............. .... .. .... ................... 21
Tabla 4. Comparaci6n de Cobertura Terrestre Natural y Actual (Porcentaje en Cada Tipo
de C ob ertura) ..................... .. .... .... ... ..................................... ........ ..... 30
Tabla 5. Comparaci6n de los Resultados Regionales Usando Modelos Anuales en
Cobertura Terrestre Actual y Cobertura Terrestre Natural.................................... 30
Tabla 6. Comparaci6n entire Escenarios de Cobertura Terrestre (Porcentaje de Cada Tipo
de Cobertura) .................. ....... ... ... ................................. ................ 32
Tabla 7. Comparaci6n de Resultados Regionales entire los Modelos Anuales de Cobertura
Terrestre Actual y los Tres Escenarios para 2025 .............................. ................... 33
Tabla 8. Porcentaje de las Fuentes de Erosi6n, Nitr6geno y F6sforo por Pais dentro de la
Region del Arrecife Mesoamericano ..... ...................... ................ 40

Siglas

CDM
DEM
GEO
ICRAN

ICRAN-MAR

N-SPECT

PAC-PNUMA
PNUMA
ROMS

RUSLE

SeaWiFS

SOA

SOTERLAC

TSS
SAID

WCMC

WRI
WWF

Materia Detrital de Color (Colored Detrital Matter)
Modelo de Elevaci6n Digital (Digital Elevation Model)
Panorama Ambiental Global (Global Environmental Outloook)
Red Internacional de Acci6n para los Arrecifes de Coral
(International Coral ReefAction Network)
Proyecto del ICRAN en el Arrecife Mesoamericano
(Mesoamerican Reef)
Herramienta para la Comparaci6n de la Descarga de
Contaminantes y Erosi6n (Nonpoint-Source Pollution and
Comparison Tool)
Program Ambiental del Caribe del PNUMA
Program de Naciones Unidas para el Medio Ambiente
System para el Modelaje Oceanico Regional (Regional Ocean
Modeling System)
Ecuaci6n Universal Revisada de Perdida de Suelo (Revised
Universal Soil Loss Equation)
Sensor de Observaci6n Amplia del Mar (Sea-viewing Wide Field-
of-view Sensor)
Algoritmo de Optimizaci6n Espectral (Spectral Optimization
Al'gol ill/in)
Base de Datos de Suelo y Terreno para America Latina y el Caribe
(Soil and Terrain Database for Latin America and the Caribbean)
Total de S6lidos Suspendidos (Total Suspended Solids)
Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional
(United States Agency for International Development)
Centro Mundial de Vigilancia y Conservaci6n del PNUMA (World
Conservation Monitoring Centre)
Institute de Recursos Mundiales (World Resources Institute)
Fondo Mundial para la Naturaleza (World Wildlife Fund)

Agradecimientos

La realizaci6n de este CD de datos fue possible gracias a las generosas contribuciones de
la Fundaci6n de las Naciones Unidas (UnitedNations Foundation), y la Agencia de los
Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID) dentro de la Alianza para el
Arrecife Mesoamericano (Mesoamerican Reef- MAR) de la Red Internacional de
Acci6n para los Arrecifes de Coral (International Coral Reef Action Network -ICRAN).
El Institute de Recursos Mundiales agradece y reconoce a las multiples organizaciones
que colaboraron y los colegas que contribuyeron a este proyecto y a la producci6n de este
CD, incluyendo ICRAN, UNEP-World Conservation Monitoring Center (WCMC), y el
Fondo Mundial de la Naturaleza (WWF). Agradecemos a Emil Cherrington (Belize
Coastal Zone Management Institute y Centro del Agua del Tr6pico Humedo de America
Latina y el Caribe CATHALAC) por el desarrollo de los datos y su guia en asuntos de
datos espaciales; agradecemos tambien a Joep Luijten consultorr para UNEP-WCMC) y
Lera Miles (UNEP-WCMC) por los models usados para crear escenarios del uso de
suelo; gracias a Eric van Praag consultorr para UNEP-WCMC) por facilitar los talleres de
instrucci6n y political para este proyecto, Liza Agudelo y Armeid Thompson (proyecto
ICRAN MAR) y Kristian Teleki y Nic Barnard (ICRAN) por su apoyo y aliento a lo
largo del proyecto. Gracias a Will Heyman y Shin Kobara (Universidad A&M de Texas)
por su asistencia en la calibraci6n del modelo hidrol6gico, y a Jamie Carter y Dave
Eslinger (US National Oceanographic and Atmospheric Administration) por su guia en la
implementaci6n del modelo N-SPECT. Agradecemos tambien a Claire Paris, Laurent
Cherubin, Christopher Kuchinke, y Johnathan Kool (Universidad de Miami) por adaptar
un modelo de circulaci6n con el prop6sito de examiner la dispersion de sedimentos a lo
largo del Arrecife Mesoamericano. Agradecemos tambien a Nestor Windevoxhel y
Alejandro Arrivillaga (The Nature Conservancy) por su apoyo conjunto en la
implementaci6n del modelo de circulaci6n. Gracias a Ram6n Frutos (Servicio
Meterol6gico de Belice) por la informaci6n sobre huracanes, y Jan Merman (Estudios
Tropicales de Belice) por informaci6n sobre cobertura de terreno y cuencas hidrol6gicas.
Gracias al project Sistema del Arrecife de Barrera Mesoamericano (Mesoamerican
Barrier Reef System (MBRS) del Banco Mundial/GEF que ayud6 a identificar el modelo
N-SPECT como una herramienta valiosa para este studio. Gracias a Melanie McField
(WWF e Instituci6n Smithsonian) por sus constructivos comentarios, y su guia
analizando los impacts del proyecto MAR; gracias a Jose Vasquez, Silvia Marin, Shalini
Cawich y Gina De Ferrari (WWF) por su valiosa asistencia bajo la asociaci6n ICRAN.
Gracias a Serge Andrefouet por la valiosa informaci6n sobre arrecifes de coral para el
proyecto MAR. Gracias a Suzie Greenhalgh, Daniel Prager, Janet Ranganathan, Isabel
Munilla, y David Jhirard (WRI) por sus valiosas revisiones y comentarios; gracias a
Jenny Guiling (WRI) por la informaci6n para calibrar los resultados del modelaje.
Gracias a Ron Valenzuela (WRI) por la edici6n de este document, y particularmente
gracias a Carolina de Rosas y Ruth Noguer6n por la traducci6n al espahol de este
document.

Este CDfue hecho possible gracias al apoyo de la oficina del Programa Guatemala-
Centroamerica, de la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional
(USAID), bajo los tdrminos del contrato nmimero 596-G-00-03-00163-00. Las opinions
expresadas en este document pertenecen solamente a los autores y no reflejan
necesariamente los puntos de vista de la Agencia de los Estados Unidos para el
Desarrollo Internacional (USAID) o UNEP.

Modelamiento Hidrol6gico de la Descarga de las
Cuencas Hidrol6gicas en el Arrecife Mesoamericano
Resumen del Proyecto

Este document describe la metodologia y los resultados de un analisis hidrol6gico
implementado por el Instituto de Recursos Mundiales (WRI) como parte de la
colaboraci6n de la Alianza para el Arrecife Mesoamericano (Mesoamerican Reef-
MAR) de la Red Internacional de Acci6n para los Arrecifes de Coral (ICRAN). El
objetivo del analisis fue de cuantificar, basandose en amenazas terrestres, el impact de
las alteraciones humans al paisaje en el Arrecife Mesoamericano para informar la
planificaci6n de uso de suelo, political y practices agricolas, identificaci6n de prioridades
para la conservaci6n, y esfuerzos para mitigar riesgos.

Durante dos ahos, WRI trabaj6 con muchos colaboradores en la region para evaluar la
descarga de sedimentos y nutrients terrestres en mas de 400 cuencas hidrol6gicas que
drenan en la region adyacente al Arrecife Mesoamericano. El analisis evalua la cantidad
de sedimento y nutrients (Nitr6geno y F6sforo) proveniente de cada lote del terreno; la
cantidad de sedimento erosionado y nutrients que llegan a la boca de los rios (punto de
descarga costera); y la cantidad de sedimento que llega a los arrecifes coralinos. Ademas,
el analisis proporciona estimaciones sobre el incremento de sedimento y nutrients que
resultan de las actividades humans, y predice el transport future de sedimentos y
nutrients (en 2025) basandose en diferentes escenarios de uso de suelo. Este es el primer
analisis de este tipo y nivel de detalle para la region del Arrecife Mesoamericano.

Los resultados proporcionan una perspective preliminary de los patrons de transport y
descarga de sedimento y nutrients a nivel regional, e indican c6mo las alteraciones
humans en el paisaje terrestre pueden influir estos patrons. Para asegurarse de que los
resultados de este proyecto y los metodos de analisis apoyan acciones concretas en la
region, WRI pone a disposici6n del public en general la informaci6n, el metodo
analitico y las herramientas de modelaje; con el mismo objetivo, WRI ha conducido
talleres de capacitaci6n de usuarios en la region. A partir de esta capacitaci6n, los
usuarios regionales pueden implementar analisis mas detallados y enfocados a areas mas
pequefias calibrando los models a las condiciones locales.

Toda la informaci6n utilizada en este analisis, todos los resultados del modelo asi como
los metadatos se encuentran en el CD Analisis de Cuencas Hidrol6gicas en elArrecife
Mesoamericano, WRI/ICRAN Proyecto MAR, 2006. Este document comienza con una
descripci6n de la colaboraci6n WRI-ICRAN, un resume de los hallazgos clave del
analisis asi como una descripci6n de los metodos analiticos y un resume de los
resultados del analisis.

Antecedentes del Proyecto

Compartido por Mexico, Belice, Honduras y Guatemala, el Arrecife Mesoamericano se
extiende sobre 1,000 km y es el arrecife continue mas grande del Hemisfero Occidental.
La alteraci6n de los paisajes terrestres para el desarrollo, construcci6n de caminos, o
agriculture puede tener impacts adversos en los arrecifes coralinos a traves del
incremento de transport de sedimentos, nutrients y otros contaminants a las aguas
costeras. Las amenazas del clareo de terrenos son mas altas en areas donde el relieve es
mas vertical, la precipitaci6n pluvial es intense y los suelos erosivos.

El uso apropiado de suelo es esencial para el manejo de las cuencas hidrol6gicas para
poder minimizar el trasporte de sedimentos, nutrients, y otros contaminants a los
arrecifes coralinos. En la region mesoamericana, mas de 300,000 hectareas de terreno
son destinadas a la producci6n de bananas, aceite de palmer, cafia de azucar, citricos, y
anana. Tanto sedimentos ya erosionados, como residues de fertilizantes y pesticides
utilizados en este tipo de industries, se filtran a traves de rios y corrientes y entran a las
aguas costeras del Arrecife Mesoamericano.
Como parte del proyecto de la Alianza para el Arrecife Mesoamericano (MAR) de la Red
International de Acci6n para los Arrecifes de Coral (ICRAN), el Instituto de Recursos
Mundiales (WRI) colabor6 con el Centro Mundial de Vigilancia de la Conservaci6n
del PNUMA (UNEP-World Conservation Monitoring Center WCMC) y el Fondo
Mundial para la Naturaleza (WWF) para conducir un analisis comprensivo de cuencas
hidrol6gicas; este analisis complement otras actividades del proyecto MAR sobre
pesquerias sostenibles y turismo sostenible.
El analisis de las cuencas hidrol6gicas realizado por el proyecto ICRAN MAR fue
desarrollado para producer informaci6n y herramientas que buscan examiner los impacts
posibles que los diferentes usos de suelo y distintas opciones en desarrollo podrian tener
en la region, como asi tambien los impacts asociados con la calidad del agua en la
region del Arrecife Mesoamericano. El proyecto tiene los siguientes objetivos:
Relacionar diferentes models de uso de suelo dentro de las cuencas hidrol6gicas
con los impacts en los arrecifes coralinos, e identificar los arrecifes que corren
alto riesgo de degradaci6n;
Identificar las cuencas hidrol6gicas mas vulnerable a la erosion y aquellas que
aportan la mayor cantidad de sedimentos y contaminants a las aguas costeras;
Adaptar herramientas para poder pronosticar tendencies importantes, poder
evaluar diferentes opciones en decisions political o de desarrollo, y poder
facilitar mejorias en el manejo de las tierras a traves de la region;
Apoyar nuevas relaciones y alianzas estrategicas con grupos claves como
gobiernos locales, compafiias agro-industriales de gran nivel, asi como
comunidades agricolas independientes;
Utilizar los resultados de los models y herramientas de diagn6stico para asistir
en la educaci6n y promover el uso, por parte de ciertos grupos de interest, de
"mejores practices de manejo" para reducir los impacts en las costas y los
recursos maritimos.

El proyecto de cuencas hidrol6gicas ICRAN-MAR incluye components analiticos que
investigan los cambios en la cobertura terrestre y los impacts relacionados con la
descarga de los rios, la erosion, la descarga de sedimentos y contaminants, y el
transport dentro de las aguas costeras. El proyecto tambien incluye actividades directs
con negocios agricolas para implementar mej ores practices de manejo. Durante la
ejecuci6n del proyecto se consultaron muchos colaboradores locales en relaci6n con el
manejo de la informaci6n, la informaci6n de entrada del modelo y la evaluaci6n, y en las
practices de manejo agricolas. Tres socios de ICRAN colaboraron en este esfuerzo:
UNEP-WCMC desarroll6 los escenarios de la cobertura terrestre y proporcion6
bases de datos cuya informaci6n fue sumada a los models hidrol6gicos;
WRI implement la delineaci6n de las cuencas hidrol6gicas y el analisis
hidrol6gico para la region del Arrecife Mesoamericano; WRI tambien realize el
analisis de la vulnerabilidad a la erosion, y coordin6 el modelo de circulaci6n a lo
largo del Arrecife Mesoamericano;
WWF lider6 el esfuerzo de dialogo con negocios agricolas para implementar
mejores practices de manejo.

El trabajo de WWF con negocios agricolas se enfoca en la reducci6n de pesticides de
prioridad en el ambiente marino del Arrecife Mesoamericano y en el control de la erosi6n
del suelo desde el punto de vista del sector commercial agricola. WFF esta trabajando en
conjunto con socios en el cultivo de la banana, el anana, citricos, y el azucar. El analisis
realizado bajo este proyecto ayuda a WWF y a otras organizaciones a establecer
prioridades para poder alcanzar mejores practices de manejo de las tierras, asi como para
guiar la planificaci6n del uso de las tierras.

Hallazgos Clave
Este analisis hidrol6gico ayuda a integrar una gran variedad de informaci6n, y adapta
herramientas de modelaje para hacer un analisis inovativo y regional del Arrecife
Mesoamericano. Los resultados regionales presentados en este document deben ser
considerados como preliminares y como un indicador general de los patrons y la
magnitude de la erosion y descarga de sedimentos y nutrients a traves de la region. Un
aspect important de este proyecto es el proporcionar las herramientas de modelaje a
diferentes colaboradores en la region, de manera que ellos puedan aplicar el analisis con
mayor resoluci6n y proporcionen resultados mas detallados para regions mas pequefias
dentro de la region del Arrecife Mesoamericano. Esto permitira tambien el refinamiento y
una mejor calibraci6n del modelo para las condiciones locales dentro de la region del
Arrecife Mesoamericano.

Sobre el origen de los sedimentos y los nutrients que llegan al Arrecife
Mesoamericano:

La mayoria del sedimento y nutrients transportados por las cuencas hidrol6gicas
que desembocan en el Arrecife Mesoamericano se original en Honduras. Se
estima que mas del 80 por ciento del sedimento, y mas de la mitad de los
nutrients (Nitr6geno y F6sforo) se original en Honduras.
Guatemala fue identificada como la fuente de cerca de un sexto (1/6) de todos los
sedimentos y casi un cuarto (1/4) de todo el Nitr6geno y F6sforo que entra a las
aguas costeras a lo largo del Arrecife Mesoamericano.
El modelo indica que, comparado con otros paises, un porcentaje relativamente
menor de sedimento a nivel regional proviene de Belice y Mexico. Belice
contribute con entire 10-15 por ciento de los nutrients, y se estima que Mexico
contribute con un 5 por ciento de los nutrients para todos las cuencas del
modelo. Es probable que el porcentaje para Mexico este sub-estimado puesto que
la contribuci6n de los rios subterraneos no se consider en el modelaje.
De las 400 cuencas hidrol6gicas de la region del Arrecife Mesoamericano, la
cuenca del Rio Ulua en Honduras contribute con la mayor cantidad de
sedimentos, Nitr6geno y F6sforo. Otros rios grandes que transportan sedimentos y
nutrients en cantidades significativas son el Rio Patuca (en Honduras), el Rio
Belice (en Belice), y el Rio Tinto 6 Negro (en Honduras).

Figura A. Transporte de Sedimento Annual de las Cuencas Hidrol6gicas del Arrecife
Mesoamericano (Cobertura terrestre actual).

~ ~pl7.~

'1

La escorrentia, erosi6n y transport de nutrients a las aguas costeras esta
incrementando:
* Como resultado de las alteraciones humans en el paisaje terrestre, la escorrentia,
y las descargas asociadas en la desembocadura de los rios casi se ha duplicado; la
descarga de sedimentos en la desembocadura de los rios ha incrementado por un
factor de veinte; la descarga de Nitr6geno ha incrementado por un factor de tres, y
la descarga de F6sforo por un factor de siete (las proporciones estan basadas en
los resultados del modelo usando informaci6n de uso de suelo actual (2003/2004)
y cobertura terrestre natural hipotetica (no alterada).

Los posibles impacts de las diferentes opciones de desarrollo y de uso de suelo
varian:
* De acuerdo con el scenario de uso de suelo que favorece los mercados y political
ambientales limitadas, la descarga de nutrients muy probablemente incrementara
un 10 por ciento en el 2025, mientras que la descarga de sedimento podria
incrementar un 13 por ciento o mas.
* Si se implementan political ambientales que favorecen el desarrollo sostenible, la
descarga de nutrients y sedimentos probablemente sera reducida por al menos 5
por ciento de los niveles actuales, promoviendo la recuperaci6n de corales
degradados.
* La implementaci6n de mejores practices de manejo agricolas resultaria en
reducciones en la descarga de sedimento y nutrients mas alla de aquellas
evaluadas en este studio puesto que este studio se ha enfocado solamente en los
efectos derivados de los cambios en la cubierta terrestre.

Panorama de la Metodologia
En colaboraci6n con instituciones de la region del Arrecife Mesoamericano, WRI:

Implement la delineaci6n de cuencas hidrol6gicas en todas las tierras que
drenan en la region del Arrecife Mesoamericano;
Implement un analisis hidrol6gico para examiner las fuentes de sedimentos y
nutrients provenientes de toda esta area de drenaje, asi como tambien la
descarga de sedimentos y nutrients en aguas costeras;
Aplic6 esta herramienta de analisis hidrol6gico para examiner la descarga de
sedimentos y nutrients usando various escenarios de cobertura terrestre (cobertura
terrestre "actual", cobertura terrestre original o "natural", y tres escenarios de
cobertura terrestre para el afio 2025);
Incorpor6 los resultados del analisis hidrol6gico en un modelo de circulaci6n
para examiner el transport de sedimentos a traves de la region del Arrecife
Mesoamericano; y
Trabaj6 con various colaboradores en la calibraci6n y validaci6n de los resultados
de los models.

Delineaci6n de las Cuencas Hidrol6gicas

Las cuencas hidrol6gicas son una unidad esencial de este analisis, ya que constituyen el
enlace entire un area terrestre con la corriente y la red fluvial, y el punto de descarga en el
mar. Las cuencas hidrol6gicas fueron delineadas a partir de un modelo de elevaci6n
digital (Digital Elevation Model DEM) corregido a una resoluci6n de 250m. El DEM se
basa en una resoluci6n de 90m establecido por la Misi6n SRTM de NASA (.\lnihle Radar
Topography SRTM), el cual fue promediado y proyectado a una resoluci6n de 250m
para poder construir los models hidrol6gicos y de cobertura terrestre utilizados en este
proyecto. Ya que los datos de elevaci6n provenientes de radares poseen inexactitudes,
como por ejemplo, toman en cuenta la parte superior de los arboles y construcciones
como parte de la elevaci6n, fue necesario "corregir" esta informaci6n como parte del
process de delineaci6n de las cuencas hidrol6gicas. Varios rios y lagos mapeados fueron
superpuestos en el DEM, a traves de un process que denominado "grabado" de DEM.
Los rios (como lines) fueron proporcionados por la Comisi6n Centroamericana de
Ambiente y Desarrollo (CCAD) y los poligonos de lagos y lagunas fueron
proporcionados por WWF; estos fueron utilizados para desarrollar una base de datos para
la correcci6n del DEM. La cuadricula de celdas fue superpuesta (a 20m de elevaci6n)
dentro del DEM1 para capturar la descarga del agua de acuerdo con la inclinaci6n del
terreno. Esta version "grabada" de la base de datos, fue utilizada para la delineaci6n de
cuencas hidrol6gicas en el program ArcMap desarrollado por el Instituto de
Investigaci6n de Sistemas Ambientales (Environmental Systems Research Institute -

1 Ver los metadatos en el CD Watershed Analysis for the Mesoamerican Reef para fuentes de datos, asi
como tambien la informaci6n de SIG usados para la correcci6n.

ESRI). Por cada celda de la reticula-equivalente a 250m en el DEM-la direcci6n de la
corriente y el numero de celdas dentro de cada reticula (acumulaci6n caudal) fueron
identificadas; de la misma manera, se identificaron las celdas que correspondent a cada
cuenca hidrol6gica (area que desagua en un punto particular de la costa). Una reticula de
250m con una acumulaci6n caudal maxima en cada cuenca fue identificada como "punto
de descarga", en el Arrecife Mesoamericano. Las cuencas con un area menor a 5 km2
fueron excluidas. Mas de 430 cuencas hidrol6gicas, de por lo menos 5 km2 de area fueron
identificadas. (Un suplemento de notas tecnicas acerca de la delineaci6n de cuencas
hidrol6gicas se encuentra al final de esta publicaci6n).

Este product final "delineaciones de cuencas hidrol6gicas en la region del Arrecife
Mesoamericano" se benefici6 de varias rondas de revisiones y de informaci6n adicional
proporcionada por various proyectos ya existentes. La delineaci6n de las cuencas
hidrol6gicas fue revisada una vez mas durante el taller de cuencas hidrol6gicas
organizado por ICRAN MAR en Belice, en Agosto de 2006. Es important notar que la
delineaci6n de las cuencas hidrol6gicas en la region MAR es confiable, pero la
delineaci6n en la region de Yucatan es inexacta dada la extensive topografia carstica con
rios subterraneos y la falta de aguas superficiales.

Figura 1. Cuencas Hidrol6gicas de la Regi6n del Arrecife Mesoamericano

Rio,
Ulm Rr (Sn. 2501
14 03
37 -61D
d-Z
o" 6Qli
0I1 II
4C

1r rie-I( WR1. .006.

Modelo hidrol6gico

Las amenazas provenientes de fuentes de sedimentos y nutrients terrestres fueron
evaluadas usando la herramienta Nonpoint Source Pollution and Erosion Comparison
Tool (N-SPECT) desarrollada por la Administraci6n Nacional Oceanica y Atmosferica de
los Estados Unidos (US National Oceanographic and Atmospheric Administration -
NOAA). N-SPECT es un program de dominio public que corre como una extension
opcional dentro del program ArcMap de ESRI. Esta herramienta combine informaci6n
del ambiente fisico (elevaci6n, inclinaci6n, suelos, precipitaci6n y cobertura terrestre)
para derivar estimaciones de fuentes de descarga, erosion y contaminants (Nitr6geno,
F6sforo, y Total de S6lidos Suspendidos) a traves del terreno, asi como tambien
estimaciones de acumulaci6n y concentraci6n de sedimentos y contaminants en las
corrientes y redes fluviales. N-SPECT fue implementado a una resoluci6n de 250m para
la region del Arrecife Mesoamericano. Esto quiere decir que el modelo N-SPECT evalua
cada celda de la reticula con resoluci6n de 250m (6.25 hectareas) en relaci6n con su
contribuci6n a la escorrentia, sedimentos, y descarga de contaminants dentro de la
cuenca hidrol6gica. Los resultados del analisis de dicha herramienta tienen el objetivo de
ser usados como herramientas de protecci6n para asistir en el entendimiento de los
impacts que tienen la toma de decisions en la calidad del agua, y finalmente, en la
salud de los arrecifes coralinos cercanos a las costas.

El modelo N-SPECT puede ser utilizado para evaluar descargas anuales o de
acontecimientos especificos, erosion, y la descarga de sedimentos y contaminants. N-
SPECT puede ser modificada para evaluar estas descargas de manera mensual. La
herramienta puede calcular la acumulaci6n de descarga, sedimentos, o contaminants en
el terreno (esta es una funci6n tipica) o calcular "efectos locales", es decir cuanto
sedimento, contaminants, o escorrentia provienen de cada celda de la reticula. Todas
estas opciones fueron utilizadas en el analisis de amenazas terrestres a lo largo de la
region del Arrecife Mesoamericano.
a) Descargas Anuales Para la region del Arrecife Mesoamericano, el modelo N-
SPECT fue utilizado para evaluar escorrentia annual, descarga de sedimentos y
nutrients asociados con diferentes escenarios de cobertura terrestre cobertura
terrestre actual (ahos 2003/04), cobertura terrestre hipotetica "natural", y tres
posibles escenarios de cobertura terrestre para el afio 2025. Durante estos periods
"anuales", el modelo N-SPECT fue utilizado usando la elevaci6n, inclinaci6n, y
precipitaciones anuales como parametros constantes. Solamente la informaci6n
sobre el tipo de cobertura terrestre vari6 para evaluar la influencia de dicha
variable sobre la descarga de sedimentos y nutrients.
b) Descargas mensuales El modelo N-SPECT tambien fue utilizado usando
informaci6n de precipitaci6n annual para derivar estimaciones mensuales de
escorrentia y las descargas de sedimentos en la desembocadura de los rios; estos
resultados constituyeron datos de entrada esenciales para el modelo de circulaci6n
de la region que se implement mensualmente.
c) Efectos locales / fuentes de contaminaci6n El modelo N-SPECT fue utilizado
en el modo "efectos locales" usando informaci6n sobre la cobertura terrestre
actual (afo 2003/04) para evaluar la cantidad de sedimentos y nutrients

(Nitr6geno y F6sforo) que se original desde cada celda de la reticula (cada celda
represent 250m), independientemente de las contribuciones provenientes de
celdas adyacentes y/o de rio arriba.
d) Tormentas El modelo N-SPECT tambien fue utilizado para examiner
escorrentia y descargas de sedimentos y nutrients asociados a la ocurrencia de
huracanes. Esta aplicaci6n utiliza la caracteristica particular de N-SPECT "efecto
de tormenta", que utiliza los mismos datos de elevaci6n, inclinaci6n, y suelo que
las pruebas anteriores, asi como tambien la misma cobertura terrestre actual (afio
2003/04), e informaci6n sobre precipitacion locale para los diferentes dias de
tormentas.

Base de datos de Sistemas de Informacion Geografica (SIG)
Todas las bases de datos SIG utilizadas en el analisis hidrol6gico se encuentran en
format UTM, (Universal Transverse Mercator -UTM), con una proyecci6n NAD 1927
(Datum para Centroamerica). Toda la informaci6n de entrada y los resultados del modelo
se encuentran disponibles en el CD de datos Analisis de las Cuencas Hidrol6gicas del
Arrecife Mesoamericano (Watershed Analysis for the Mesoamerican Reef) del proyecto
de WRI / ICRAN MAR, 2006.
La informaci6n de entrada utilizada en el analisis hidrol6gico incluye:
1) Elevaci6n Modelo de elevaci6n digital de 250m, derivado de datos con una
resoluci6n de 90m establecido por NASA .\h//Ale Radar Topography Mission
(SRTM)
2) Suelos la informaci6n sobre suelos provino de la Base de Datos de Suelo y
Terreno para America Latina y el Caribe (Soil and Terrain Database for Latin
America and the Caribbean -SOTERLAC), en format de poligonos.
3) Precipitaci6n la informaci6n de precipitaciones mensual provino de una base
de datos de 1km de resoluci6n global llamada WorldClim2. Esta base de datos
proporciona promedios de precipitaci6n a largo plazo. Para el uso de N-SPECT,
todos los datos acerca de precipitaci6n fueron convertidos a pulgadas.
4) Cobertura terrestre cinco escenarios representatives de cobertura terrestre
fueron utilizados para poder evaluar el impact que tienen los cambios en
cobertura terrestre sobre la descarga de sedimentos y nutrients en la
desembocadura de los rios a lo largo de la region del Arrecife Mesoamericano.
a. Cobertura terrestre "Actual" Se utilizaron "Mapas de ecosistemas"
nacionales de Mexico, Guatemala, Honduras (2003) y Belice (2004) como
base para el mapeo de la cobertura terrestre actual. Los datos de los cuatro
paises fueron unidos y convertidos a una resoluci6n3 de 250m.

Ver 2005. Very High Resolution Interpolated Climate Surfaces for Global Land Areas. (14 piginas)
Descripci6n del desarrollo de la base de datos de WorldClim, clima global. En International Journal of
( in,,,l. i. .- Robert J Hijmans, et al.on WatershedAnalysis for the Mesoamerican Reef data CD, WRI /
ICRAN MAR proyecto, 2006.

Para algunas celdas "sin datos" sobre la cobertura terrestre a lo largo de la costa, se us6 informaci6n
sobre la cobertura terrestre de la celda mis cercana. Ademis, en ciertas localidades, la clasificaci6n de

b. Cobertura terrestre "natural" La cobertura "original" o natural de
Belice, Guatemala, y Yucatan provinieron de una base de datos vectorial
creada por Pronatura (Original land cover).4

Cobertura terrestre en el afio 2025. Se desarrollaron tres mapas de cambio en la
cobertura terrestre desde 2005 al 2025 para la region del Arrecife Mesoamericano,
basandose en los process resultantes de tres escenarios: Mercados primero, Politicas
primero, y Sustentabilidad primero. Esta informaci6n provino del Informe Ambiental
Global de PNUMA (Global Environment Outlook GEO).5 Estos escenarios
modelan las diferentes trayectorias sociales, political y econ6micas en la region,
haciendo enfasis en los resultados para el medio ambiente y el bienestar human.
c. Escenario de "Mercados primero" en la cobertura terrestre en el afio
2025 Este scenario de desarrollo commercial esta basado en el informed
GEO Market First Scenario para America Latina. En este scenario, la
mayor parte del mundo adopta los valores y las expectativas que
prevalecen en los paises industriales de hoy. La riqueza de las naciones y
las fuerzas del mercado dominant las prioridades political y sociales. Las
political publicas estan enfocadas en realizar esfuerzos para apoyar
intereses comerciales y promover el intercambio de bienes y servicios. Las
political sociales y del medio ambiente reciben poca atenci6n o apoyo
econ6mico, ya que se asume que el crecimiento econ6mico por si mismo
sera suficiente para progresar. Este scenario muestra los porcentajes mas
altos de expansion agricola. Los datos de cobertura terrestre de 250m que
reflejan este scenario fueron desarrollados por UNEP-WCMC.
d. Escenario de "Politicas primero" en cobertura terrestre en el afio
2025 Este scenario esta basado en el GEO Policy First Scenario para
America Latina. En este scenario las decisions gubernamentales acerca

celdas de agua se hizo en base a datos provenientes de Pronatura, especialmente en cuerpos de agua en
diferentes localidades de Belice, Guatemala y Yucatan.

Las classes del terreno fueron reclasificadas para que sean iguales a las classes utilizadas por el anhlisis
hidrol6gico de ICRAN MAR, y tambien convertidas a una resoluci6n de 250m. Para Honduras, el mapa de
ecosistemas de Honduras (2003) fue modificado de la siguiente manera: la cobertura del terreno en areas
"cultivadas" y "desarrolladas" fueron reclasificadas en base al tipo de cobertura de terrenos adyacentes, con
la excepci6n de agua (no permit expandirse) y pantanos (solo permitido a expandirse si es debajo de 20m
de elevaci6n).

La cuantificaci6n en el cambio de la cobertura del terreno fue desarrollada importando informaci6n de
GEO 4 a partir de los models desarrollados por International Futures e IMAGE, y acompafiados por una
series de narraciones adaptadas a partir de los aportes del grupo para America Latina y el Caribe. Los
mapas con escenarios de areas protegidas se desarrollaron tomando en cuenta las political internacionales
relacionadas al cubrimiento de biomasa y species en peligro; dichas political se modelaron de manera
diferente y de acuerdo con los objetivos definidos para cada scenario. El modelo CLUE-S fue utilizado
para distribuir el cambio de la cobertura del terreno. Mas informaci6n sobre esta metodologia se puede
encontrar en Luijten, J., Miles, L., Cherrington, E. (2006) Land use change modellingfor three scenarios
for the A4R region. Report t6cnico para el proyecto ICRAN MAR. UNEP-WCMC.

de ciertas iniciativas tienen el prop6sito de alcanzar metas especificas en
los ambitos sociales y del medio ambiente. Los esfuerzos a favor del
medio ambiente y contra la pobreza actuan como balanza ante el
momentum generado por el desarrollo econ6mico a cualquier costo. Las
ganancias y costs en el ambito social y del medio ambiente se miden en
regulaciones political, marcos regulatorios, y process de planificacion.
Estos son reforzados por incentives fiscales como impuestos sobre
carbon. El uso de la tierra comienza a ser regulada con mas atenci6n,
especialmente alrededor de los corredores riberefios. Los datos de 250m
de resoluci6n asociados con la cobertura terrestre fueron desarrollados por
UNEP-WCMC.
e. Escenario de "Sustentabilidad primero" en cobertura terrestre en el
afio 2025 Este scenario esta basado en el GEO Policy First Scenario
para America Latina; una nueva paradoja del medio ambiente y el
desarrollo emergen en respuesta al desafio de sustentabilidad, apoyado por
nuevos valores e instituciones que son mas equitativas. En este scenario
prevalece un estado con vision futurista, donde ocurren cambios radicales,
y en donde la manera en que la gente se relaciona entire si y con el
ambiente que los rodea estimula y apoya medidas y political sustentables
y un comportamiento empresarial mas responsible. El uso mas eficiente
de la energia, la tierra, y recursos materials se destaca en este scenario.
Hay esfuerzos para adoptar un camino ecol6gico a la planificaci6n del uso
de la tierra, con atenci6n especial a la protecci6n de las cuencas
hidrol6gicas. Los datos de 250m de resoluci6n asociados con la cobertura
terrestre fueron desarrollados por UNEP-WCMC

Modelos de Descarga de Sedimentos y Erosi6n
El modelo N-SPECT evalua la erosion annual de cada celda de la reticula basandose en la
ecuaci6n universal revisada de perdida de suelos (Revised Universal SoilLoss Equation -
RUSLE) desarrollada por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (US.
Department ofAgriculture)6. RUSLE combine la inclinaci6n, precipitaciones, suelo, y
cobertura terrestre para estimar las perdidas del suelo anuales para esa localidad.

6USDA Manual de Agricultura No. 703, que se encuentra en el CD de datos WatershedAnalysis for the
Mesoamerican Reef WRI / ICRAN MAR proyecto, 2006.

Ecuaci6n 1: RUSLE

Promedio annual de p6rdida de suelos (toneladas/acres) = R K L S C P

R -Factor de erosividad de la descarga pluvial
K -Factor de erosividad del suelo
L *S Factor de inclinaci6n de la pendiente y de media
C Factor de administraci6n de cobertura
P -Factor de apoyo aprdcticas

Las bases de datos introducidas anteriormente son elevaci6n, suelo, precipitaci6n, y
cobertura terrestre. El modelo N-SPECT utiliza estos datos como base para derivar los
factors que se utilizan en la ecuaci6n RUSLE. Algunos de estos derivados son
complicados y estin descritos a continuaci6n; las notas tecnicas en la parte final de este
informed incluyen informaci6n adicional. En sintesis:
Factor-LS Este factor ajusta las tasas de erosion en base a la topografia,
asignando tasas mis altas 6 mis largas a las pendientes mis inclinadas y tasas
menores o mis cortas a las pendientes menos inclinadas.7 Inclinaci6n de la
pendiente (S) y largo de la pendiente (L) derivadas del DEM y N-SPECT. La
combinaci6n de ambos result en una sola capa de SIG para el Factor-LS.
Factor K La base de datos de suelos SOTERLAC incluye el factor de
erosividad (Factor-K), el cual represent la susceptibilidad del suelo a la erosion y
las lluvias. Este factor es un parametro promedio integrado basado en various
process erosivos e hidrol6gicos diferentes. Un Factor-K bajo (alrededor de 0.05
a 0.2) indica una resistencia alta a la erosividad y un Factor-K alto (alrededor 0.4
o mis) indica un suelo muy erosivo. N-SPECT desarroll6 una cuadricula GRID
basada en el Factor-K para calculaciones RUSLE.
Factor-R El modelo N-SPECT require de una capa de SIG representando la
precipitaci6n pluvial y la erosion en el area de studio. Esta es una variable que
debe ser adquirida y/o desarrollada por el usuario. El Factor-R represent el
promedio annual de los efectos erosivos que tienen las tormentas, y esti basado en
un indice de erosividad (EI); el El se calcula a partir de la energia cinetica de las
tormentas y su intensidad maxima durante 30 minutes. Cuando este analisis se
hizo, esta informaci6n no existia para la region del Arrecife Mesoamericano, de
tal manera que se desarroll6 un metodo alternative para estimar el Factor-R. El
metodo de desarrollo del Factor-R esti descrito en la siguiente secci6n.
Factor-C Cada tipo de cobertura terrestre, por ejemplo bosques, praderas, o
tierra apta para cultivos, tiene un factor asociado con la cobertura, o un Factor-C.
Este factor es un grado de erosividad relacionado con cada tipo de cobertura
terrestre (Ver Tabla 1). Las tierras cultivadas, con un Factor-C de .240 estin
calificadas como sesenta veces mas erosivas que los bosques, que tiene un Factor-
C de .004. Los Factores-C para la cobertura terrestre para este analisis en la region

SWard, Andrew D., and Stanley W.Trimble. Environmental Hydrology, Segunda Ed. CRC Press, LLC.
2004.

MAR fueron adaptadas de los Factores-C provistos por NOAA en N-SPECT. El
uso de promedios erosivos en derivados locales seria un valor interesante en el
modelo.
*Factor-P RUSLE incluye un factor de practices de apoyo o Factor-P, que
permit incluir la gran influencia de que ejercen algunas practices de
conservaci6n (como siembra de surcos y agriculture de terrazas) que controlan o
mitigan la erosion. El factor y m6dulo de "Practicas de apoyo" no se encuentran
disponibles en la version actual de N-SPECT. Por este motivo, el analisis se
enfoc6 en los efectos de los cambios en cobertura terrestre en descarga de
sedimentos contaminants en la boca de los rios adyacentes a la region del
Arrecife Mesoamericano. Por otra parte, la informaci6n sobre practices de manejo
especificas a traves de la region del Arrecife Mesoamericano es limitada.

Tabla 1. Coeficientes del Factor-C en N-SPECT
Factor de
Categoria de cobertura cobertura
C6digo terrestre (Cover-Factor)
Baja intensidad
3 desarrollada 0.030
4 Tierras cultivadas 0.240
5 Praderas 0.050
7 Bosques 0.004
9 Matorrales 0.014
10 Bosques de humedales 0.003
17 Terreno descubierto 0.700
18 Agua 0.000
Fuente: USDA Manual de Agricultura No. 703

Figura 2. Factor de Erosividad del Suelo (Factor-K)

0 ,0.23
a23-0 3
M34 0363
I 0i
p1801

Erosividad Pluvial y Precipitaci6n

Escenario de precipitaci6n: El modelo N-
SPECT require de una series de informaci6n
sobre la precipitaci6n en format de reticula o
celdas: la especificaci6n del tipo de lluvia en la
region (desde cuatro distribuciones sinteticas de
24-hr); y del promedio de "numero de dias de
lluvia", el cual es complicado debido a las

Figura 3. Distribuci6n de la
Precipitaci6n Anual

I. 2

grandes areas y el amplio rango de precipitaci6n '
en la region. Todas las corridas anuales del
modelo fueron conducidas usando como base una
cuadricula del promedio de lluvia annual a largo
plazo (el cual necesita ser especificado en
pulgadas para el modelo N-SPECT), y el numero .--i
de dias lluviosos por afio establecido en 40.8 EL '7', r
numero de dias lluviosos fue seleccionado
basandose en la calibraci6n del modelo de la
region del Arrecife Mesoamericano por Will Heyman y Shin Kobara de la Universidad
A&M de Texas.9

Figura 4. Erosividad Pluvial
(Factor-R)

Factor-R: El Factor-R se deriv6
empiricamente basandose en la precipitaci6n
annual y la elevaci6n del terreno utilizando una
ecuaci6n para la erosividad pluvial en Costa
Rica. Los colaboradores del proyecto en la
Universidad A&M de Texas validaron
estadisticamente el factor-R resultante para la
region del Arrecife Mesoamericano y
encontraron que esta ecuaci6n es un metodo
estadistico valido para el estimar la erosividad
de RUSLE para la regi6n.10 La ecuaci6n
utilizada para estimar el Factor-R se puede
encontrar en las notas tecnicas al final de este
informed.

8 La informaci6n sobre precipitaci6n para el modelo N-SPECT debe estar en pulgadas. La variable "nhmero
promedio de tormentas en la localidad por afio" en el modelo require de un solo nrimero de los dias
lluviosos para toda el area de studio. El modelo se us6 seleccionando el "tipo de lluvia II", ya que
represent de mejor manera las areas con lluvias intensas.
9 Ver document en Hydrologic Model Calibration en el CD de datos Watershed Analysis for the
Mesoamerican Reef
0 Ibid.

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Vulnerabilidad del Terreno a la Erosi6n
El modelo N-SPECT evalua la erosion y los contaminants provenientes del terreno en
una cobertura terrestre determinada. El proyecto tambien evalua la vulnerabilidad innata
del terreno a la erosion en base en la inclinaci6n de la pendiente, la erosividad del suelo y
la precipitaci6n annual. Esta simplificaci6n de la ecuaci6n RUSLE utilizada en el modelo
N-SPECT excluye a la cobertura terrestre, lo que permit identificar areas vulnerable en
donde tendria que evitarse la conversion a una cobertura terrestre con mas erosividad; o
en areas que ya han sido convertidas, es necesario implementar mejores practices de
manej o.

Ecuaci6n 2: Vulnerabilidad de la tierra a la erosion

Vulnerabilidad = R K S Exponente 0.6

R Factor de descarga pluvial
K Factor de erosividad del suelo
S Inclinaci6n (en grades)

Modelos de Escorrentia y Descarga de Contaminantes
El modelo N-SPECT evalia la escorrentia basandose en las caracteristicas del suelo, la
cobertura terrestre, la topografia y la precipitaci6n. Los calculos de escorrentia estan
basados en curvas desarrolladas por el Departamento de Agricultura de los Estados
Unidos; estas curvas reflejan la permeabilidad general de un tipo de suelo determinado.11
Las curvas tambien estan asociadas con la clasificaci6n del grupo hidrol6gico del suelo
(A, B, C 6 D), el cual es una media del potential del drenaje, o del grado de filtraci6n
que puede tener el suelo. Los suelos en el grupo A poseen buen drenaje, mientras que
suelos en el Grupo D poseen un drenaje pobre y tienen tendencia a inundarse. Los grupos
hidrol6gicos son atributos contenidos en la base de datos de suelos del grupo
SOTERLAC. Las curvas de permeabilidad dependent tambien en los tipos de cobertura
terrestre. El modelo N-SPECT selecciona automaticamente las curvas para calcular la
escorrentia basandose en las combinaciones del grupo de suelo hidrol6gico y los grupos
de cobertura terrestre en cada celda de la reticula. Las curvas usadas se encuentran en la
Tabla 2.

" Ver Urban Hydrologyfor Small Watersheds TR-55, USDA-Natural Resource Conservation Service
(NRCS) en el CD de datos del Andlisis de Cuencas Hidrol6gicas en elArrecife Mesoamericano.

Tabla 2. Coeficiente de Curvas de Descarga Usados en el Modelo N-SPECT por
Tipo de Cobertura Terrestre y Grupo d o

Categoria de cobertura
C6digo terrestre CN-A CN-B CN-C CN-D
Baja intensidad
3 desarrollada 0.61 0.75 0.83 0.87
4 Tierras cultivadas 0.67 0.78 0.85 0.89
5 Praderas 0.39 0.61 0.74 0.80
7 Bosques 0.30 0.55 0.70 0.77
9 Matorrales 0.30 0.48 0.65 0.73
10 Bosques de humedales 0.00 0.00 0.00 0.00
17 Tierra descubierta 0.77 0.86 0.91 0.94
18 Agua 0.00 0.00 0.00 0.00

Fuente: th ban Hydrology for Small Watersheds TR-5 S

N-SPECT evalua la cantidad de contaminants basados en escorrentia, cobertura
terrestre, y topografia. Los coeficientes que representan las contribuciones de cada clase
de cobertura terrestre a la descarga de contaminants (Nitr6geno, F6sforo y total de
s6lidos suspendidos) son capturados en un banco de datos de cobertura terrestre como
una media aproximada de la cantidad de contaminants. Estos coeficientes reflejan el
promedio de concentraci6n de contaminants en cada tipo de cobertura terrestre, y
provienen de studios e investigaciones publicadas por NOAA y estan incluidos en el
modelo N-SPECT. Esto quiere decir que el modelo puede ser mas precise utilizando
estos coeficientes de contaminants derivados locales; sin embargo, esta informaci6n no
esta disponible para la region del Arrecife Mesoamericano. El process que se sigui6 para
derivar los coeficientes esta descrito en la Guia Tecnica del modelo N-SPECT en el CD
Andlisis de Cuencas Hidrol6gicas en el Arrecife Mesoamericano.

Tabla 3. Coeficientes de Contaminantes: F6sforo, Nitr6geno, y Total de S61idos
Suspendidos (TSS)
Clase Coeficientes
Valor Nombre F6sforo Nitr6geno TSS
3 Baja intensidad desarrollada 0.18 1.77 19.1
4 Tierras cultivadas 0.42 2.68 55.3
5 Praderas 0.48 2.48 55.3
7 Bosque 0.05 1.25 11.1
9 Matorrales 0.05 1.25 11.1
10 Bosques de humedales 0.20 1.10 19.0
17 Tierra descubierta 0.12 0.97 70.0
18 Agua 0.00 0.00 0.0
Fuente: Urban Hydrologyfor Small Watersheds TR-55, USDA-NRCS

Modelo de Circulacibn
La universidad de Miami adapt un modelo de circulaci6n para examiner el transport de
material suspendida a lo largo de la region del Arrecife Mesoamericano materiala
suspendida incluye sedimentos suspendidos, detritus organico y nutrients disueltos). El
Sistema Regional del Modelo Marino (Regional Ocean Modeling System -ROMS)
proporciona models espaciales y temporales de la circulaci6n oceanica y el transporte-
a traves de corrientes-de la descarga de los rios a lo largo de la region del Arrecife
Mesoamericano. El modelo incorpora various ambientes marines como son los arrecifes
coralinos de barrera, las lagunas de arrecifes, las aguas adyacentes al oceano, asi como la
topografia de fondo (batimetria) a una resoluci6n de 1 kil6metro. La resoluci6n
horizontal de la simulaci6n es de 2 kil6metros (tamafio de la celda en la reticula).12 El
modelo incluye variables del estado del oceano temperaturea, salinidad, corrientes y
mareas) y los flujos de la superficie (vientos, lluvia, flujos en la radiaci6n solar y de
calor) para la simulaci6n de las aguas marinas y costeras. Esta informaci6n fue tomada de
la climatologia oceanica y atmosferica de Levitus,13 que proporciona promedios
mensuales a largo plazo a lo largo de un afio. La descarga mensual de los rios y el
transport de sedimento (usado como un indicador del transport de material suspendida)
fueron incorportados a partir del modelo N-SPECT.14 En el modelo ROMS, los rios se
consideraron como puntos de origen. El rastreo de la dispersion de la material suspendida
es calculado en ROMS como transport hidrodinamico pasivo.15
A partir de estos metodos, el modelo produce las condiciones promedio a largo plazo
(climatologia) de la circulaci6n y transport de la material suspendida en la region del
Arrecife Mesoamericano. Para entender la respuesta marina al transport de sedimentos
dependiendo de las diferentes coberturas terrestres y tormentas, se hicieron cuatro
simulaciones numericas. La primera simulaci6n se hizo con informaci6n de condiciones
"existentes" (cubierta terrestre durante 2003/4 y precipitaci6n pluvial promedio mensual).
Se hicieron simulaciones en el modelo por dos afios para encontrar una representaci6n
valida del equilbrio de la acumulaci6n de la descarga de sedimento que es transportado
por los rios. El modelo alcanz6 el equilibrio en material suspendida durante el invierno del
segundo afio. A partir de ahi, se hicieron simulaciones para capturar la descarga y
transport de sedimento asociado con a) un scenario de "condiciones actuales", b) un
scenario de "sostenibilidad primero", c) el Huracan Keith, y d) el Huracan Mitch.

12 La resoluci6n vertical del modelo ROMS varia con la distancia de la orilla.
13 Para mis informaci6n sobre la climatologia marina y atmosf6rica de Levitus, consulate
http://ingrid.ldeo.columbia.edu/SOURCES/.LEVITUS94/ (climatologia marina) y
http://icoads.noaa.gov/status.html (climatologia atmosf6rica).
14 Los valores estimados del transport de sedimento erosionn total dentro de la cuenca hidrol6gica) es
informaci6n de entrada en el modelo ROMS. Es possible que el transport de sedimento este sobreestimado,
sin embargo, estos valores proporcionan una indicaci6n relative de los patrons estacionales y la magnitude
del transport de sedimento. Dentro del modelo ROMS, el sedimento se consider un indicador de material
suspendida; Materia suspendida incluye sedimentos suspendidos, detritus organico y nutrients disueltos.
15 El "buscador de transport hidrodinimico pasivo" del modelo ROMS usa un esquema de "advecci6n-
difusi6n" que capture el transport por la corriente (advecci6n) y la dispersion debido a la turbulencia
(difusi6n). Con los resultados del modelo ROMS, las diferentes fuentes de material suspendido
(desembocadura de los rios) y el destino final (arrecifes) esti conectado a trav6s de una matriz.

Calibracion y Validacion del Modelo
Toda modelacion compleja y de multiples escalas debe ser validada en cada paso del
analisis. Este analisis es util para integrar una gran variedad de datos, y adaptar
herramientas de modelaje para crear un analisis regional e innovative. En nuestro caso,
en la media de lo possible se utilize informaci6n publicada y/o indicadores aproximados
de teledetecci6n para calibrar y validad los resultados del modelo; la informaci6n de
entrada del analisis se describe mas adelante. Un aspect important del proyecto, sin
embargo, es el de proporcionar todas estas herramientas de modelaje a los colaboradores
en la region del Arrecife Mesoamericano, de manera que ellos puedan aplicar estas
herramientas a una resoluci6n mas alta, y usen informaci6n local para calibrar y validar
los resultados del modelo. Los resultados regionales de este analisis deben considerarse
preliminares e indicativos de patrons generals de erosion y transport y descarga de
sedimento y nutrients a lo largo de la region.
1- Evaluaci6n de la informaci6n de entrada en el modelo. Este analisis utilize la
mejor informaci6n disponible a nivel regional. Toda la informaci6n de entrada
(elevaci6n, rios, precipitaci6n, suelos, y cobertura terrestre) fue evaluada con
relaci6n a la precision espacial y la consistencia de sus atributos. No se identific6
ninguna limitaci6n en la informaci6n de entrada que afectara significativamente
los resultados del modelo.16
2- Calibraci6n de los Parametros de Transporte y Precipitaci6n. Los estimados
de descarga y erosion dependent en gran media de dos parametros- el factor de
erosividad de la precipitaci6n (Factor-R), y el numero de dias lluviosos por ano.
Colaboradores del proyecto en la Universidad A&M de Texas pusieron a prueba
los parametros de entrada del modelo (Factor-R y el numero de dias lluviosos por
afo) para calibrar los components del modelo que tienen que ver con el
transport y la descarga de sedimento. Se encontr6 que los parametros
examinados tuvieron una buena corelaci6n con las predicciones de descarga
provenientes de un modelo de balance de agua, y con estimaciones de
erosividad.17 Esta calibraci6n esta descrita en mayor detalle en el document
"Calibraci6n del Modelo Hidrol6gico" (Hydrological Model Callibration) en el
CD Andlisis de las Cuencas Hidrol6gicas del Arrecife Mesoamericano.
3- Validaci6n de descarga de los Rios. Los valores de descarga de los rios a partir
del modelo N-SPECT fueron comparados con los valores estimados usando un

16 La informaci6n del SRTM y la informaci6n sobre elevaci6n derivada de radar tienen inexactitudes
intrinsecas debido a la detecci6n de estructuras hechas por el hombre como son edificios. Estas
inexactitudes afectan hasta cierto grado las estimaciones de las pendientes pero, en general, no afectan
significativamente los resultados del modelo.
1 La Ecuaci6n del Balance de Agua fu6_desarrollada por Thattai, Deeptha, Bjrn Kjerfve, W.D. Heyman,
2003. Hydrometereology and variability of water discharge and sediment load in the Inner Gulf of
Honduras. Western Caribbean. Journal ofHydrometeorology 4:985-995. Los valores estimados de
erosividad provienen de Mikhailova, E.A., R.B. Bryant, S.J. Schwager, and S.D. Smith. 1997. Predicting
rainfall erosivity in Honduras. Soil Science Society ofAmerica Journal. 273-279.

modelo de balance de agua8 que ha sido comparado con informaci6n real de
descargas de seis cuencas hidrol6gicas en el Golfo de Honduras. Los valores
estimados de descarga tuvieron patrons comparable y estuvieron, en general,
dentro del veinticinco por ciento de los valores estimados que han sido publicados
por otros.
4- Tasas Locales de Erosi6n y Escorrentia de Contaminantes. El modelo N-
SPECT estima las fuentes de erosion dependiendo de la aplicaci6n de RUSLE.
Por otro lado, los valores estimados de la descarga de de contaminants dependent
de la aplicaci6n de curvas de descarga desarrolladas por el Departamento de
Agriculture de los Estados Unidos (US Agriculture Department USDA). Ambas
tecnicas son ampliamente usadas. En el future, las ecuaciones utilizadas en estas
tecnicas podrian ser mas exactas si se usan coeficientes derivados localmente para
la erosion y contaminants, sin embargo, esta informaci6n no existe para la region
del Arrecife Mesoamericano. Aunque s6lo existe informaci6n local limitada para
la validaci6n de nuestros valores estimados, en general, los valores obtenidos la
erosion, y de descarga de Nitr6geno y F6sforo (fuentes) estan dentro de los limits
razonables de estimaciones hechas para otras areas.19
5- Descarga de Contaminantes en la Desembocadura de los Rios. Una limitada
cantidad de informaci6n esta disponible para validar los resultados del modelo. Se
compararon los resultados de la descarga de los rios con informaci6n de campo
del Estudio Cientifico sobre la Interconexi6n entire las Cuencas Hidrol6gicas y los
Arrecifes (Watershed Reeflnterconnectivity Scientific Study WRIScS)20 y el
modelaje conducido por Thattai et al.21 Los valores estimados de descarga y
producci6n de sedimento (por unidad de area) fueron comparados con valores
estimados para cuencas de tamafio similar y con gradientes similares en varias
parties del mundo.22 Los valores estimados para la descarga de sedimento
derivados del modelo N-SPECT fueron mas altos de lo esperado en las cuencas
hidrol6gicas mas grandes de la region. Una limitaci6n clave del modelo N-SPECT
es que no cuenta adecuadamente la atenuaci6n (perdida o re-dep6sito) del
sedimento y los nutrients dentro de la cuenca hidrol6gica en la media que se

18 Thattai, Deeptha, Bj6m, Kjerfve, W.D. Heyman, 2003. Hydrometereology and variability of water
discharge and sediment load in the Inner Gulf of Honduras, Western Caribbean. Journal of
Hydrometereology 4:985-995.
19 El rango razonable de los valores (bajo, tipico y alto) se establecieron en base a la erosion (aplicando
RUSLE), descarga de Nitr6geno (aplicando la ecuaci6n de balance de Nitr6geno), y descarga de F6sforo
(juntando resultados de RUSLE con los valores estimados de la concentraci6n de F6sforo en el suelo).
20 Nunny, R., M. Santana, P. Stone, D. Tillet, and P.D. Walling. 2001. An 1,,. .,, II. 1, of the Impact of
ReefEnvironments ofC( h ,,i i, Land Use in the Stann Creek District in Belize. Technical Report Module
3. The Watershed Reef Interconnectivity Study (WRIScS) 1997-2000.
21 Thattai, Deeptha, Bj6m Kjerfve, W.D. Heyman, 2003. Hydrometereology and variability of water
discharge and sediment load in the Inner Gulf of Honduras. Western Caribbean. Journal of
Hydrometeorology 4:985-995.
22 J.D. Milliman and J.P.M. Stvitski. 1992. Geomorphic/Tectonic Control of Sediment Discharge to the
Ocean: The Importance of Small Mountainous Rivers. In The Journal of Geology, 1992. volume 100, p.
525-544.

dirigen a la desembocadura del rio.23 Es possible que los valores del modelo
sobreestimen mas los sedimentos que los nutrients puesto que los sedimentos mas
grandes son mas afectados por la redisposici6n del Nitr6geno (en soluci6n) 6 el
F6sforo (pegado a pequefias particular de suelo). Los resultados del modelo N-
SPECT, por lo tanto, indican el parametro mas alto, o el scenario para el peor de
los casos de la descarga de sedimentos. La producci6n (por unidad de area) de
Nitr6geno y F6sforo estin dentro de los limits razonables dados los parametros
esperados de descarga descritos arriba. Los valores estimados de producci6n y
descarga de sedimento por cuenca hidrol6gica parecen ser altos, en particular en
el caso de la cuenca hidrol6gica mas grande. Es possible que en las cuencas
hidrol6gicas mas grandes la descarga de sedimento este sobre estimado por un
factor de entire dos y cuatro. Por lo tanto, los valores estimados de descarga de
sedimento y nutrients en la desembocadura de los rios indican los patrons
relatives y el orden de magnitude, pero no deben ser usados como valores exactos
y/o absolutos.
6- Transporte de Sedimentos al Arrecife. Los resultados del modelo ROMS con
relaci6n a la extension de material suspendida que alcanza el Arrecife
Mesoamericano estan siendo comparados con los mapas de Materia Detrital de
Color (Colored Detrital Matter CDM)24 derivados del sensor de teledetecci6n
Sea-viewing Wide Field-of-view (SeaWiFS). Se utilize el Algoritmo de
Optimizaci6n de Espectro (Specral Optimization Algu ihin SOA)25 para
procesar la informaci6n SeaWiFS en las aguas del Caribe que son 6pticamente
complejas.26 El product resultante, acDM(443) (llamado CDM) es un coeficiente
de absorci6n que sirve como una aproximaci6n del transport de material
suspendida. La Figura 5 muestra la diferencia entire la descarga mensual de los
rios y el CDM promedio en las imagenes de SeaWiFS que se procesaron.

23 El modelo N-SPECT aplica una proporci6n de descarga de sedimento a cada celda individual de la
reticula para ajustar la carga de sedimento; sin embargo, esto no sucede a lo largo de toda la cuenca puesto
que los sedimentos pueden ser re-depositados en la media que el sedimento se dirige a la desembocadura
del rio.
24 CDM incluye carbon organico disuelto proveniente del suelo y plants; este carbon tambidn se conoce
como Materia Organica Disuelta de Color (Colored Dissolved Organic Matter CDOM), mis particular de
detritus (material organica muerta).
25 Kuchinke, C.P., H.R. Gordon, L.W. Harding Jr., and K.J. Voss, A compiled oceanic and atmospheric
spectral optimization altorithm for ocean color imagery in Case 2 waters: a validation for Chesapeake Bay.
PROPUESTO PARA PUBLICACION. Remote Sensing of Environment (2006).
26 Aguas 6pticamente complejas continenen una multitud de components como material organica disuelta
de color y fitoplancton.

Figura 5. Relaci6n Temporal entire los Valores Estimados de Descarga de Rios
Usando N-SPECT y el Coeficiente de Absorci6n de Materia Detrital de Color
(CDM), derivado de ImAgenes de Satelite del Norte de Honduras
x 1010
7

5

4

3

2

1 \ --- River Discharge
CDM mean

Mar Jun Sep Jan Apr Jul Oct Jan
Months

Fuente: Universidad de Miami, 2006.

La clasificaci6n de CDM a partir de imagenes de satellite de SeaWiFS se usa para evaluar
dos aspects de los resultados del modelo ROMS de circulaci6n marina. (1) La
variabilidad estacional de los patrons de dispersion de plumas de la material suspendida,
y (2) la variabilidad estacional de la concentraci6n total de la material suspendida. Las
plumas de material suspendida del modelo de simulaci6n ROMS se compararon con las
clasificaciones de CDM a lo largo de transectos perpendiculares a la costa.

Los patrons estacionales son similares entire las plumas de material suspendida generadas
a partir de ROMS y las tendencies estacionales observadas en la informaci6n de
SeaWiFS, aunque existe considerable variabilidad annual en esta ultima. En general, el
modelo concuerda muy bien con las observaciones en relaci6n con el tiempo y la
localidad. Sin embargo, existen algunas discrepancies en relaci6n con la estructura del
gradiente de la pluma. Si se compare la posici6n mas extrema del promedio de la pluma
CDMestimada a partir de SeaWiFS, con las plumas de material suspendida estimadas por
le modelo, los resultados de CDM varian estacionalmente entire 10 y 40 kil6metros,
mientras que las plumas modeladas con ROMS son en su mayoria de casi 40 kil6metros
de ancho. Es possible que estas diferencias se deban a al coeficiente de difusi6n usado en
el modelo ROMS, el cual es muy pequefio. La validaci6n del modelo de circulaci6n esta
descrita con mas detalles en "Dynamics ofBuoyant Matter in the MAR Region" en el CD
de datos del Andlisis de las Cuencas Hidrol6gicas en elArrecife Mesoamericano."

Limitaciones del Andlisis
Cualquier modelo con multiples etapas tendri siempre inexactitudes, y es vital que los
usuarios esten conscientes de las limitaciones del modelo y usen los resultados
apropiadamente.

Limitaciones del Modelo Hidrol6gico
Una limitaci6n clave del modelo N-SPECT es que el modelo no incorpora
adecuadamente la disminuci6n de nutrients (perdida o redisposici6n) en la cuenca
hidrol6gica durante el trayecto hacia la desembocadura del rio. Como resultado, los
valores estimados de la descarga de sedimento y nutrients en la desembocadura del rio
son exagerados. Los valores absolutos no son precisos, pero si sirven como un indicador
general de la magnitude y los patrons del descarga de sedimento y nutrients en la region.
Aunque no son exactos, los valores estimados son tiles para examiner los patrons
relatives y las implicaciones de los diferentes escenarios de political ya que las
estimaciones del porcentaje de cambio son vilidas.
Una segunda limitaci6n del modelaje es el enfasis en el papel que juega el cambio de
cobertura terrestre sin considerar el efecto especifico de las practices de manejo de uso de
suelo. Para la region del Arrecife Mesoamericano, solo existe informaci6n sobre el tipo
de cobertura terrestre y no existe informaci6n sobre las intervenciones especificas de
manejo. El m6dulo de practices de manejo del modelo N-SPECT aun no se ha
implementado. Ademas, no existe informaci6n detallada sobre la reducci6n en la erosi6n
y descarga de nutrients asociada con cada una de las practices de manejo agricola. Una
vez que exista esta informaci6n, seria possible evaluar los beneficios en el modelo
tratando cada intervenci6n de manejo para distintos tipos de cobertura terrestre (Factor-
C) y coeficientes de contaminaci6n para distintas categories (por ejemplo cultivos de
citricos con control de erosion). Esta seria una extension valiosa para este analisis.
Otra limitaci6n es que el modelo no consider las represas de agua, las cuales atrapan
sedimento. Tecnicamente, es possible desarrollar una funci6n para incorporar las represas
dado que existe informaci6n sobre tasas de retenci6n de sedimento en las mismas. Esta
aplicaci6n podria ser important para considerar en aplicaciones locales del modelo N-
SPECT.

Limitaciones del Modelo de Circulaci6n
En relaci6n a las limitaciones del modelaje en el Arrecife Mesoamericano, la primera es
que el resultado se da en relaci6n a las condiciones promedio a largo plazo
(climatologia). Es decir, la circulaci6n es representative de las condiciones mas comunes
que se pueden encontrar cada afio si todos los events climatol6gicos extremes o
inusuales fueran removidos. Los resultados del modelo reflejan condiciones promedio a
largo plazo, por lo tanto, hacer comparaciones diarias entire el modelo de circulaci6n y las
observaciones actuales es irrelevant. Sin embargo, si se hacen comparaciones con
observaciones durante el mismo mes durante various afios es possible derivar patrons
comunes con los resultados del modelo.

La segunda limitaci6n es la dispersion de las imagenes del CDM debido a la nubosidad
en las imagenes de SeaWiFS. S6lo unas pocas imagenes de satellite al afio son de buena
calidad en la region del Arrecife Mesoamericano, y para la mayoria de los afios no
existen imagenes claras durante los meses de verano. Sin embargo, existen suficientes
observaciones para recuperar las tendencies globales de las concentraciones en el CDM
para un period de un afio, como se puede apreciar en la Figura 5.
La tercera limitaci6n es que no existe una relaci6n direct entire el coeficiente de
absorci6n del CDM y la concentraci6n del CDM. Se necesita tener mediciones directs
de muestras de agua, que no estan disponibles todavia, para obtener tal informaci6n. Por
lo tanto, solamente un modelo de circulaci6n puede ser usado para estimar la material
suspendida que alcanza a los arrecifes.
Finalmente, en el modelo numerico la material suspendida no se deposit ni se acumula,
sino que es transportada constantemente hasta que sale del area. Sin embargo, es possible
estimar la cantidad de material suspendida que se acumularia basandose en mediciones
sobre la cantidad de material que pasa por una localidad determinada. El modelo y las
observaciones reflejan la extension maxima de la pluma y cual es su comportamiento con
el tiempo.

Resultados del An lisis
La presentaci6n de los resultados se enfoca primero en la descarga de sedimentos y
contaminants al nivel de las cuencas para mas de 400 desembocaduras de rios a traves
de la region del Arrecife Mesoamericano. Inicialmente se examine la descarga de
sedimentos y contaminants tomando en cuenta la cobertura terrestre actual (2003/04);
subsecuentemente, estos datos se compararon con resultados derivados usando diferentes
tipos de cobertura terrestre (cobertura terrestre "natural", y los tres escenarios de
cobertura terrestre para el afi0 2025). A continuaci6n se examine el transport de
sedimentos en las aguas costeras a traves de la region. Finalmente, se hizo un andlisis de
la vulnerabilidad terrestre a la erosion, y una evaluaci6n del origen local del sedimento y
la poluci6n.

1) Descarga de Sedimentos y Contaminantes en Base a la
Cobertura Terrestre Actual (2003/04)

El modelo N-SPECT fue utilizado para evaluar la acumulaci6n de sedimentos de
Nitr6geno (N), F6sforo (P), y el Total de S6lidos Suspendidos (Total Suspended Solids -
TSS) en mas de 400 cuencas hidrol6gicas de la region del Arrecife Mesoamericano. Los
mapas en la Figura 6 muestran la acumulaci6n relative de sedimentos y Nitr6geno en la
desembocadura de los rios a traves de la region. Se encontr6 que la cuenca hidrol6gica
del Rio Ulua en Honduras es la mas grande en cuanto a la contribuci6n de sedimentos,
Nitr6geno, F6sforo, y TSS. Otros rios identificados como grandes depositarios de
sedimentos y nutrients son el Rio Patuca (en Honduras), el Rio Motagua (en Guatemala

y Honduras), el Rio Aguan (en Honduras), el Rio Dulce (en Guatemala), el Rio Belice
(en Belice), y el Rio Tinto o Negro (en Honduras). Los nombres de las cuencas
hidrol6gicas se encuentran en el la Figura A en la secci6n de Hallazgos Clave.

Figura 6. Descarga de Sedimentos y Nitr6geno por Cuenca Hidrol6gica (Cobertura
Terrestre Actual)

)-;:Ixq] '16 4l 'RII -MOMA. PMY

500000 -)XX;
100'.01~) IM). -u X yk-4.'
5 5 C.CC 10CM-d Y
1 .1.000 CO

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-1000-1000
2 -'1O 27200

-IWEY',1

2) Comparacion de Resultados entire la Cobertura Terrestre
Actual (2003/04) y la Cobertura Terrestre Hipotetica Natural

Para evaluar los impacts de la alteraci6n del paisaje por actividad humana sobre la
descarga de sedimento y contaminants en la desembocadura de los rios a lo largo de la
region del Arrecife Mesoamericano, el modelo N-SPECT se corri6 utilizando dos
escenarios de cobertura terrestre, a saber: la cobertura terrestre actual (2003/04) y una
cobertura terrestre natural hipotetica (sin alteraciones). La tabla 4 present la
comparaci6n de la distribuci6n de la cobertura terrestre para dichos escenarios. La
descarga de sedimentos, y contaminants (Nitr6geno, F6sforo y TSS) para mas de 400
desembocaduras de rios esta sintetizada en la Tabla 5. Las descargas asociadas a la
alteraci6n del paisaje por actividades humans increment casi el double. El modelo N-
SPECT indica que la descarga de sedimentos aumentaria por un factor de 20, mientras
que el Nitr6geno aumentaria por un factor de 3, F6sforo por factor de 7, y la TSS por un
factor de 5.

ruente: RI.l 2006.

FP-r.t-: Wtl, 2006.

Tabla 4. Comparaci6n de Cobertura Terrestre Natural y Actual (Porcentaje en
Cada Tipo de Cobertura)
Categoria del terreno Natural Actual
Desarrollado/Urbano 0.0% 0.3%
Tierras cultivadas 0.0% 32.4%
Praderas y sabanas 1.8% 1.6%
Bosques 82.4% 50.6%
Matorrales 8.3% 10.4%
Pantanos 6.0% 3.2%
Tierra al descubierto /
playas / desconocidas 0.4% 0.3%
Agua 1.1% 1.2%
Fuente: ICRAN MAR, 2006

Tabla 5. Comparaci6n de los Resultados Regionales Usando Modelos Anuales en
Cobertura Terrestre Actual y Cobertura Terrestre Natural
Descarga (x109 Sedimentos Nitr6geno F6sforo (x109 TSS (x109
Escenario m3) (x109 Tm) (x109 Tm) Tm) m)
Actual (2003/2004) 60 370 130 17 2,400
Natural (sin
desarrollo) 34 17 45 2 470
Promedio entire Actual
/ Natural 2X 22X 3X 7X 5X
Fuente: WRI, 2006
Nota: la descarga de sedimento, N, P y TSS represent estimados en los limits
superiores para la region; la perdida de sedimentos y nutrients debido la redisposici6n
no estan considerados. Los valores reflejan la erosion general y la descarga de
contaminants dentro de la region y constituyen un indicador general de la magnitude dek
la descarga de sedimento y nutrients pero no deben considerarse como valores
absolutos. Sin embargo, la relaci6n relative entire los escenarios es vdlida.

El mapa de la Figura 7 present resultados en cobertura terrestre y la descarga de
sedimentos para ambas cobertura terrestres: actual y natural.

Figura 7. Descarga de Sedimento Modelada a Partir de Cobertura Terrestre Actual
y Natural

Cobertura Actual- Modelo de descarga
de leirreno k20031041 O sedimeniana en la

-:j C -
CI "DgA.o dp IW-n51(33J4
r CmNI

,,` Dalmr
AmKeuw C walhrwt

rl~ Cobertura terrestre
hipot~ticamente "Naturar

=J Cusncj% h~pologha
~ura lerisiro flimural"

M AgqA
Smn Delos
M Aurrecles CoraIrv-

S Descjrqa ae re~meiaos or
., drolg"a I seadasi
00050000
E "O 3 000 000
3 ~000.DG-50 000 O00
lawosoc~o aocca
J 50 00rr1Ooooc
= 000000

Modelo de descrga
sedimentaria en la
cobertura del torreno
hipoleticamenle "Natural"

-e AmKlrsalrwd~
0 --TA = (-W jo P-.
1000oo c00
3 00 W 50C ODD0 000
se~30OO COOX

Il~o1o m

FusntG: WRi, 2006.

3) Comparacion entire la Cobertura Terrestre Actual y los tres
Escenarios de Desarrollo para el Aho 2025

Los escenarios de los cambios de la cobertura terrestre a traves de la region del Arrecife
Mesoamericano en el afo 2025 se utilizaron para evaluar los impacts de dichos cambios
en la descarga de sedimentos y contaminants. La Tabla 6 y la Figura 8 reflejan la
distribuci6n de la cobertura terrestre en los mismos escenarios. El modelo N-SPECT se
aplic6 a estos tres escenarios y los resultados se presentan en la Tabla 7. El modelo N-
SPECT indica que el scenario de "Mercados Primero" resultaria en un aumento del 13
por ciento en descargas de sedimentos comparadas con el scenario de cobertura terrestre
actual; por otro lado, la descarga de sedimentos s6lo aumentaria un cinco por ciento bajo
el scenario de "Politicas Primero", y disminuiria un cinco por ciento bajo el scenario

"Sustentabilidad Primero". La descarga de nutrients y de TSS tambien aumentarian en
un porcentaje alto bajo el scenario de "Mercado Primero" (se espera un incremento entire
8-11 por ciento de aumento en descarga de Nitr6geno, F6sforo, y TSS). En el otro
extreme se encontr6 que el scenario de "Sustentabilidad primero" podria resultar en una
disminuci6n de cuatro 6 cinco por ciento en nutrients y TSS en base, solamente, a los
cambios en la cobertura terrestre. Se puede alcanzar reducciones de descarga de
sedimento y nutrients adicionales a traves de la implementaci6n de mej ores practices de
manejo agricola, las cuales no fueron consideradas en estos escenarios.

Tabla 6. Comparaci6n entire Escenarios de Cobertura Terrestre (Porcentaje de
Cada Tipo de Cobertura)
Tipo de Cobertura de Mercado Politicas Sustentabilidad
Terreno Actual Primero Primero Primero
Desarrollo/Urbano 0.3% 0.6% 0.6% 0.5%
Cultivado agriculturea) 32.4% 36.7% 34.2% 31.3%
Sabana/Pastizal 1.6% 1.5% 1.5% 1.7%
Bosque 50.6% 45.8% 48.9% 49.8%
Arbustivo 10.4% 10.6% 9.9% 11.9%
Terrenos Inundados /
Manglares 3.2% 3.1% 3.2% 3.1%
Desnudo / Playa /
Desconocido 0.3% 0.3% 0.3% 0.3%
Agua 1.2% 1.4% 1.4% 1.4%
Fuente: ICRAN MAR, 2006

Figura 8. Distribuci6n de Cobertura Terrestre dentro de Cada Escenario
100%
90% A Agua
80% Desconocido
70% 0 Manglares
60%
60% Matorrales
50%
40% A 1 Bosque
30% Pastizales
20% Cultivado
10% Desarrollado
0%
Natural Actual Mercado Politicas primero Sustentabilidad
primero primero

Tabla 7. Comparaci6n de Resultados Regionales entire los Modelos Anuales de
Cobertura Terrestre Actual y los Tres Escenarios para 2025
Descarga Sedimentos Nitr6geno F6sforo TSS
Escenario (xl09 m3) (x109 Tm) (x109 Tm) (x109 Tm) (x109 Tm)
Actual (2003/2004) 60 370 130 17 2,400

Porcentaje de Cambio 5% 13% 8% 11% 10%
Politicas Primero 61 390 135 18 2,480
Porcentaje de Cambio 2% 5% 3% 4% 4%
Sustentabilidad
Primero 59 355 125 16 2,300
Porcentaje de Cambio -2% -5% -4% -5% -4%
Fuente: WRI, 2006
Nota: la descarga de sedimento, N, P y TSS represent valores estimaciones para los
limits superiores para la region; la prdida de sedimentos y nutrients debido al re-
dep6sito no estan considerados. Los valores reflejan la erosion general y la descarga de
contaminants dentro de la region y constituyen un indicador general de la magnitude de
la descarga de sedimento y nutrients pero no deben considerarse como valores
absolutos. Sin embargo, la relaci6n relative entire los escenarios es vdlida.

4) Eventos Extremos

Usando N-SPECT, WRI model la descarga, erosion y transport de sedimentos durante
episodios extremes de lluvia, como son los huracanes en la region del Arrecife
Mesoamericano. Se implement un analisis del Huracan Keith en Belice, cubriendo un
area que se extiende sobre mas de 90 cuencas hidrol6gicas.27 Durante los cinco dias que
dur6 la tormenta (29 de Septiembre y el 3 de Octubre) se estim6 que la descarga de las 90
cuencas hidrol6gicas fue aproximadamente 30 por ciento de la descarga normal annual
(modelada), mientras que el total de sedimento transportado fue de casi 50 por ciento de
la descarga normal annual. Tambien se evalu6 el impact de la precipitaci6n durante el
Huracan Mitch (27-30 de Octubre de 1998) en mas de 100 cuencas hidrol6gicas en
Honduras.28 Se estim6 que la descarga ocasionada por este event fue de casi un tercio
del total annual normal (modelado), y el volume estimado de sedimento descargado fue
de casi dos tercios del promedio que el modelo predijo para ese aio. Este analisis resalta
el impact significativo que tienen events de tormenta grandes sobre el transport y
descarga de sedimento en la zona costera. La Figura 9 muestra la extension de la pluma
de CDM el 10 de Noviembre de 1998, casi dos semanas despues del Huracan Mitch.

27 El Departamento de Metereologia de Belice proporcion6 la informaci6n sobre la precipitaci6n durante el
Huracin Keith.
28 El US Geological Survey proporcion6 informaci6n sobre la precipitaci6n durante el Huracin Mitch.

Figura 9. Extension de la Pluma de CDM para el 10 de Noviembre de 1998

Extensi6n de la pluma de la Materia detrital de color (CDM) en base a imagines de SeaWiFS por
Christopher Kuchinke, Universidad de Maryland. Nota: El Algoritmo de Optimizaci6n Espectral (SOA)
reemplaza por complete la correcci6n atmosf6rica standardr" de SeaWiFS y el algoritmo bio-6ptico.

5) Transporte de Materia Suspendida en el Arrecife
Mesoamericano

WRI aplic6 el model N-SPECT a valores mensuales para estimar el promedio mensual de
la descarga de los rios y la descarga de sedimentos para los escenarios de cobertura
terrestre "actual" y de "sustentabilidad primero." Los resultados se introdujeron en el
modelo de circulaci6n marina (ROMS) de la Universidad de Miami para predecir el
transport de la material suspendida a lo largo del Arrecife Mesoamericano. Los
resultados del modelo ROMS reflejan la variabilidad estacional de la extension y la
concentraci6n de la pluma de material suspendida. Las animaciones de la circulaci6n de la
circulaci6n de la material suspendida annual estan disponibles en el CD Andlisis de las
Cuencas Hidrol6gicas del Arrecife Mesoamericano. Una descripci6n mas detallada de la
aplicaci6n del modelo de circulaci6n ROMS, los resultados, asi como tambien las
observaciones en los patrons de circulaci6n de SeaWiFS se encuentran en el document
"Dinamica de la material suspendida en la region del Arrecife Mesoamericano" en el
mismo CD.

Log-scale CDM (m')
I High. 07

Mid 0 06

I Low 0001

n~--i~I-

Figura 10. Valores Estimados de Descarga Mensual Derivados de N-SPECT

Descarga promedio mensual de cuencas hidrol6gicas en la
region del Arrecife Mesoamericano

10,000
9 9,000
8,000
0 7,000
o 6,000
E 5,000 -
4,000 -
C 3,000 -
.o 2,000
S 1,000

0 r- T" 9 r

Fuente: WRI, 2006.

Los resultados del modelaje para los dos escenarios se pueden comparar para explorer el
possible impact de los cambios en el uso del suelo sobre la descarga modelada de
material suspendido al Arrecife Mesoamericano. Se puede comparar la extension y
concentraci6n de la pluma en los dos escenarios mes por mes; tambien es possible derivar
estadisticas anuales que reflejen la concentraci6n media annual en cada localidad del
arrecife, la concentraci6n annual maxima, o el numero de meses donde la concentraci6n es
mayor que algun limited umbrall) previamente determinado.
La Figura 11 refleja la pluma simulada de la material suspendida para el mes de
Diciembre en el scenario de cobertura terrestre actual y "sustentabilidad primero". El
modelo ROM predice una pluma de material suspendida menos extensa y menos
concentrada para la costa de Honduras durante el mes de Diciembre; al mismo tiempo, el
modelo ROMS predice un incremento en la concentraci6n de material suspendida en dos
Bahias semi-cerradas en Yucatan: La Bahia de la Ascenci6n, y la Bahia de Espiritu
Santo. Gran parte de este cambio se debe a una disminuci6n en la descarga de sedimento
en el scenario de sustentabilidad primero. Sin embargo, se observa un incremento en la
material flotante en la Peninsula de Yucatan, el cual se explica por un cambio en el patr6n
de circulaci6n a lo largo del Arrecife Mesoamericano que el modelo ROMS predice. Tal
como el clima present variabilidad, la circulaci6n marina tambien varia. Durante el
invierno en el scenario de sustentabilidad primero, el giro rotario normal en contra de las
manecillas del reloj al norte de Honduras, es reemplazado por la corriente Caribefia. La
corriente fluye en forma direct desde el extreme oriental de Honduras hacia la costa de
la peninsula de Yucatan llevando consigo sedimentos desde Honduras.

Figura 11. Simulaci6n de la Concentraci6n de Materia Suspendida a lo Largo de la
Region del Arrecife Mesoamericano para el Mes de Diciembre (Escenarios de
Cobertura Terrestre Actual y Sustentabilidad Primero)

SBuoyant Matter Plume Buoyant Matter Plume
81mulaion for December Smulation for December
Current Land Cover Sustalnablity First Land
Scenario / Cover Scinarlo

MAR
Land
Buoyant Matter (g/m3)
:0
1-2
6 f --*3-i.8
S-6 75
201-400
401 -800
801 O1max
No Data

La Figura 12 refleja la extension y concentraci6n maxima de la pluma de material
suspendida al afio para los dos escenarios de cobertura de terreno. La simulaci6n de
ROMS indica que en el scenario de sustentabilidad primero, la pluma de la extension y
concentraci6n de material suspendida se reduce a lo largo de la costa de Honduras, y que
material menos flotante alcanza el arrecife de barrera del sur de Belice. La simulaci6n
tambien predice incrementos en la concentraci6n en bahias semi-cerradas en Yucatan.
Estas reducciones en la extension de la pluma de la material suspendida podrian resultar
en cambios en la descarga de sedimento que resultan de cambios en la cobertura terrestre
(reducciones en el area de terrenos cultivados), pero tambien podrian indicar la
variabilidad en las simulaci6n del modelo ROMS.

Figura 12. Concentraci6n MAxima Simulada a lo Largo de la Regi6n del Arrecife
Mesoamericano Durante un Aiio (Escenarios de Cubierta Terrestre Actual y
Sustentabilidad Primero)

Buoyant Matter Plume -
Maximum Extent for Year
Current Land Cover
Scenario

i ,,bC1h

F

Buoyant Matter Plume -
Maximum Extent for Year
Sustalnabllity First Land
Cover Scemado

MAR
Land
BuyjrlI MaIlel igTrr~ml
1-2
3-8
. ~25
25 75
1- 200
201 400
401 800
801 max
No Data

a--

La Figura 13 muestra un mapa de los arrecifes de coral de la region independientemente
de que la concentraci6n de material suspendida exceda 3 gramos por metro cubico (g/m3)
en cualquier mes del aio. Bajo la simulaci6n ROMS para el uso del suelo actual, 12 por
ciento de los arrecifes de coral de la region exceden este limited (3 g/m3). Por otra parte,
en el scenario de sustentabilidad primero, la proporci6n baja a 10 por ciento. Esto es un
indicador del efecto significativo que puede tener un major manejo de suelo en la
descarga de sedimento y contaminants al Arrecife Mesoamericano.

Figura 13. Mapa de la Concentraci6n de Materia Suspendida en el Arrecife
Mesoamericano (Escenarios de Cobertura Terrestre Actual y Sustentabilidad
Primero)

Current Land Cover
Scenario

0y

/ Sutanablllty First
) Land Cover Scenario

l.

Iv

/
C,

Land
Maximum Annual
Buoyant Matter
Concentration
* 0-3g/m3
* >3g/m3

6) Vulnerabilidad Terrestre a la Erosi6n

La definici6n de prioridades para manejo del suelo require de informaci6n a nivel local
sobre las fuentes de sedimento y la vulnerabilidad a la erosi6n de ciertas areas. WRI
desarroll6 un indicador a nivel del paisaje sobre la vulnerabilidad del terreno a la erosi6n.
Incorporando informaci6n sobre la pendiente del terreno, erosividad del suelo, y
precipitaci6n annual, este indicador estima la vulnerabilidad relative del terreno a la
erosi6n a una resoluci6n de 1-km. El indicador no incorpora informaci6n sobre cobertura
de terreno o el uso actual de suelo. Sin embargo, este instrument indica de forma general
las areas que son susceptibles a la erosi6n y proporciona una guia sobre d6nde se podria
restringir el desarrollo, o d6nde se deberia promover la implementaci6n de mej ores
practices de manejo agricola. La vulnerabilidad es alta en muchas areas en Guatemala y
Honduras asi como tambien en algunas areas montafiosas de Belice (Vease Figura 14).

Figura 14. Vulnerabilidad del Terreno a la Erosi6n

PI

m Cuencas hidrol6gicas
Lagos
Rios
Vulnerabildaa a la erosion de la hferra
M Muy bajo
Balo
II Medio
Ml A lto
M MUy alto

~P~ ~-;s~P

7) Fuentes Locales de Sedimento y
Nutrientes

El modelo N-SPECT se corri6 en el modulo de
"efectos locales" para evaluar la cantidad de
sedimento erosionado y nutrients a una
resoluci6n de 250 m por celda en la reticula, e
independientemente de las celdas adyacentes en la
cuadricula. La evaluaci6n se hizo en base a la
cobertura terrestre existente (2003/04). Los
resultados fueron sintetizados por sub-cuencas,
con el objeto de proveer informaci6n para dar
prioridad y enfocar mejores practices de manejo.
Los mapas siguientes muestran el promedio de
erosi6n, descarga de Nitr6geno y F6sforo por
celda de la reticula dentro de cada sub-cuenca.
Los limits de las cuencas hidrol6gicas se han
incluido para facilitar la referencia y relaci6n de
estas fuentes locales dentro de las sub-cuencas de
los mapas anteriores de transport de sedimentos
y nutrients por cuenca.

Figura 15 Contribuci6n
Promedio de Sedimento,
Nitr6geno y F6sforo a Nivel
de Sub-Cuencas

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La informaci6n sobre las fuentes locales de sedimento, Nitr6geno y F6sforo tambien se
sintetiz6 al nivel de pais. La mayoria de los sedimentos y nutrients transportados por las
cuencas hidrol6gicas a lo largo de la region del Arrecife Mesoamericano tienen su origen
en Honduras. El modelo indica que mas del 80 por ciento del sedimento proviene de
Honduras, mientras que el 17 por ciento se original en Guatemala. Un porcentaje
relativamente menor proviene de Belice y Mexico. Honduras tambien constitute la fuente
mas grande de nutrients (55 por ciento de Nitr6geno y 60 por ciento de F6sforo) y
Guatemala contribute con casi un cuarto de todo el F6sforo y Nitr6geno en estas cuentas
hidrol6gicas. Belice contribute con casi 12-13 por ciento de F6sforo y Nitr6geno
mientras que se estima que, de todas las cuencas hidrol6gicas modeladas, Mexico
contribute con casi cinco por ciento del total de nutrients.

Tabla 8. Porcentaje de las Fuentes de Erosi6n, Nitr6geno y F6sforo por Pais dentro
de la Regi6n del Arrecife Mesoamericano
Erosi6n Nitr6geno F6sforo
(Porcentaje del (Porcentaje del (Porcentaje del
Pais total) total) Total)
Honduras 83% 55% 60%
Guatemala 17% 26% 25%
Belice 1% 13% 12%
Mexico 0% 6% 4%
Fuente: WRI, 2006

Conclusion

El analisis presentado en este document proporciona un panorama regional de la
magnitude y los patrons de descarga de sedimento y nutrients en las aguas costeras del
Arrecife Mesoamericano. Sobre la base de este analisis, se puede concluir lo siguiente:

Es necesario que las acciones political se enfoquen hacia la contribuci6n de los
terrenos agricolas.
La mayoria del sedimento y nutrients que son transportados al Arrecife Mesoamericano
a traves de las cuencas hidrol6gicas de la region provienen de terrenos agricolas en
Honduras y Guatemala. La contribuci6n de Belice y Mexico es sustancialmente menor
aunque todavia constitute una amenaza a lo largo de la costa. Existen muchas iniciativas
promisorias para reducir la contaminaci6n en la region. Entre estas iniciativas se
encuentra el manejo sustentable de los bosques y el manejo integrado de cuencas en
Guatemala; un mejor program de planificaci6n de uso de suelo, reforestaci6n y
conservaci6n de suelos en Honduras; asi como iniciativas similares en Mexico y Belice.
Es necesario que estos importantes esfuerzos tengan el apoyo del public, reciban
reconocimiento e inversiones continues.

Los resultados pueden usarse para identificar Areas donde se necesita un mejor
manejo agricola.
Este analisis identifica areas vulnerable donde se necesita evitar la conversion hacia usos
de suelo que causan erosi6n, o, donde se necesita implementar practices de manejo en
areas que ya han sido transformadas. El analisis tambien identifica areas con erosion y
descarga de nutrients significiativos donde se deberian implementar mej ores practices de
manejo agricola.

Se puede reducir la descarga de sedimento y nutrients a trav6s de political que
favorezcan el desarrollo sustentable.
Como lo demuestran los hallazgos de este analisis, political que favorecen el desarrollo
sustentable tales como la planificaci6n del uso del suelo, el manejo integrado de cuencas
hidrol6gicas, y otras, pueden ayudar a disminuir la erosion y descarga de contaminants
reduciendo el sedimento y los nutrients que alcanzan el Arrecife Mesoamericano.

Es necesario conducir un modelaje mis detallado para crear informaci6n mis
exacta y con mayor resoluci6n.
Los analisis regionales son tiles y proporcionan un panorama para priorizar areas donde
se necesita actuar inmediatamente; sin embargo, los analisis locales proporcionan la
informaci6n detallada y exacta que politicos necesitan para encauzar mejor sus
intervenciones. Las herramientas que se proporcionan en el CD Analisis de las Cuencas
Hidrol6gicas delArrecife Mesoamericano (Proyecto WRI/ICRAN, 2006) permiten a los
usuarios hacer analisis de descarga de sedimento y nutrients en areas mas pequefias
dentro del Arrecife Mesoamericano, por ejemplo, al nivel de cuenca hidrol6gica.

En especial, el modelo N-SPECT puede ser aplicado a cuencas hidrol6gicas individuals,
o grupos de cuencas usando la informaci6n de elevaci6n a 90 m que se proporciona en el
manual de usuario del modelo. Un modelaje mas detallado a nivel local incrementara la
exactitud de los resultados si se usa informaci6n sobre pendiente y cobertura terrestre a
una resoluci6n mas alta, y si el modelo se calibra de acuerdo a los tipos de suelo y a los
regimenes de precipitaci6n local.

Seria de gran valor poder extender el present analisis para incluir el efecto de mejores
practices de manejo agricola sobre la erosion y escorrentia de contaminants. Esta
extension requeriria informaci6n detallada sobre c6mo cada una de las mej ores practices
de manejo influye sobre las tasas de erosion y los coeficientes de escorrentia de
contaminants. Una vez esta informaci6n este disponible, deberia ser possible utilizar N-
SPECT para evaluar reducciones en las descargas al tratar cada intervenci6n de manejo
en cada tipo de cobertura del suelo, como una categoria unica con caracteristicas
especificas de erosion y escorrentia de contaminants. Por ejemplo, el cultivo de banano
con control mejorado de la erosi6n, seria tratado como una categoria independiente.

Se necesita mejorar el modelo para incrementar la exactitud de los valores
estimados de las descargas de nutrients y sedimento.
Se recomienda que se invierta para mejorar la programaci6n del modelo N-SPECT de
manera que se pueda incluir la redisposici6n y perdida de nutrients durante su transport

en las cuencas hidrol6gicas. Esta mejora resultaria en una herramienta con mejor
capacidad de estimar las descargas actuales de sedimento y nutrients en desembocadura
de los rios. La exactitud de estas estimaciones podria entonces ser evaluada con
mediciones de campo.

Este tipo de anAlisis puede ayudar a evaluar el progress alcanzado en la reducci6n
de la amenaza que represent el sedimento.
Existen varias iniciativas nacionales, asi como iniciativas regionales financiada por various
donantes que buscan reducir 6 mitigar las amenazas al Arrecife Mesoamericano. Este
analisis puede ayudar a dichas iniciativas a estimar el progress porque provee la
informaci6n necesaria para asegurarse que se estan moviendo en la direcci6n correct.

Este anAlisis puede apoyar fuertemente el manejo transnacional de recursos
naturales.
Se necesita una cooperaci6n constructive y regional entire varias parties interesadas, para
mitigar y reducir las amenazas terrestres al Arrecife Mesoamericano. Por ejemplo,
acuerdos multilaterales de cooperaci6n entire los cuatro paises, acuerdos entire los sectors
agricolas y de turismo y grupos de la sociedad civil. Esta herramienta trabaja sin importar
las fronteras y los sectors, y crea informaci6n que permit establecer un dialogo
productive sobre el origen de las amenazas y medidas para mitigarlas.

La colaboraci6n con La Red de Acci6n Internacional para los Arrecifes de Coral
(ICRAN) continuara apoyando la aplicaci6n de las herramientas y los resultados de este
analisis en la region. Para mas informaci6n sobre ICRAN, por favor visit:
www.icranmar.org.

Por favor dirija sus preguntas o comentarios sobre este analisis a:

Lauretta Burke (lauretta(,wri.org) and Zachary Sugg (zsugg(&wri.org)
World Resources Institute,
10 G St. NE,
Washington, DC 20002,
+1 (202) 729-7600
Sitio de Internet: reefsatrisk.wri.org

Notas Tdcnicas Adicionales

1) Delineaci6n de las Cuencas Hidrol6gicas Las cuencas hidrol6gicas fueron
delineadas a una resoluci6n de 250 m en WRI usando N-SPECT y ArcMap. Fue
necesario hacer la delineaci6n en N-SPECT para hacer compatibles los resultados
con el DEM. Esta compatibilidad permit detectar la localidad de los rios (donde
se acumulan las descargas) y los limits de las cuencas hidrol6gicas. Sin embargo,
el modelo N-SPECT agrupa las cuencas hidrol6gicas costeras, lo que hace dificil
examiner las descargas especificas en los rios y el transport de sedimento. Para
resolver esto, se extrajo informaci6n sobre la direcci6n de la descarga del modelo
N-SPECT; esta informaci6n se convirti6 en la base para derivar informaci6n mas
detallada sobre las cuencas hidrol6gicas en ArcMap (utilizando el comando
BASINS en ArcTools\Spatial Analyst). En ArcMap se hizo un analisis de
Acumulaci6n de Descargas para identificar los rios y arroyos afectados. La
informaci6n sobre acumulaci6n de descargas fue combinada con las cuencas
hidrol6gicas para identificar los puntos donde las descargas son mas intensas en
cada cuenca. Este punto fue designado "punto de descarga", o desembocadura del
rio.
2) Largo de la Pendiente en N-SPECT. Se hicieron dos delineaciones de cuencas
hidrol6gicas en el modelo N-SPECT. La primera delineaci6n se bas6 usando
informaci6n hidrol6gica corregida del DEM (la correcci6n del DEM incluye
pendientes artificiales a lo largo de los rios ("burned') y el resultado fue una
buena delineaci6n de cuencas hidrol6gicas. La segunda delineaci6n se hizo
usando informaci6n "cruda" del DEM. Aunque el segundo process result en una
delineaci6n de cuencas hidrol6gicas menos exacta, fue possible obtener calculos
mas correctos sobre pendientes y la longitud de las mismas (llamadas Lsgrid en
N-SPECT). La informaci6n mas detallada sobre pendientes y su longitud se copi6
en la capa de GIS con la delineaci6n correct de las cuencas hidrol6gicas del
primer process. Todos los analisis subsiguientes se hicieron usando la
informaci6n combinada.
3) Factor R La ecuaci6n utilizada para calcular el Factor-R fue la siguiente:

R=3786.6 + 1.5679 (Precipitaci6n en mm) 1.9809 (Elevaci6n en m)

Donde:

R esta representada en unidades metricas (MJ mm ha-1 h-1 y-1) 6
(megajoules mm por hectarea por afio). Sin embargo, el modelo N-
SPECT require unidades en el sistema ingles (cientos de pies toneladas
de fuerza pulgadas acres-1 hora-1 afio-1). Las unidades del sistema
metrico decimal fueron convertidas al sistema metrico ingles dividiendolas
entire 17.02.
Referencia: USDA-ARS Manual de Agricultura No. 703.