Este documento evalúa la cantidad de agua retenida por una plantación de pino cembroides en Perote, Veracruz. Midió el diámetro y altura de los 479 árboles para calcular su volumen individual y capacidad de retención de agua. La precipitación anual en la zona es de 481.8 mm, lo que equivale a 1,418,901 litros en la superficie de la plantación. La cantidad total de agua retenida por los árboles fue de 1,418,277.57 litros, lo que representa el potencial

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Zavaleta Huerta, Elizabeth; Cruz-Jiménez, Héctor; Márquez Ramírez, Juan
POTENCIAL DE INFILTRACIÓN DE AGUA DE LLUVIA A PARTIR DE LA RETENCIÓN DE UNA
PLANTACIÓN FORESTAL
Foresta Veracruzana, vol. 14, núm. 1, marzo-agosto, 2012, pp. 23-28
Recursos Genéticos Forestales
Xalapa, México
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Recursos Genéticos Forestales
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2. Foresta Veracruzana 14(1):23-28. 2012. 23
____________________________________________
1
Estudiante de Licenciatura. Facultad de Ciencias Agrícolas. Correo electrónico: eli_7marzo@hotmail.com
2
Investigadores del Cuerpo Académico de Recursos Genéticos Forestales Xalapa, Veracruz. Correo electrónico:
jalba@uv.mx
POTENCIAL DE INFILTRACIÓN DE AGUA DE LLUVIA A PARTIR DE LA RETENCIÓN DE UNA
PLANTACIÓN FORESTAL
Potential water infiltration of rain from the retention of a forest planting
Elizabeth Zavaleta Huerta
1
, Héctor Cruz-Jiménez
2
y Juan Márquez Ramírez
2
Resumen
Debido a que los efectos causados por las distintas formas de precipitación, producto del deterioro
ambiental, así como la constante acidificación del suelo, causan principalmente erosión y baja fertilidad en
los suelos sin cubierta arbórea, se realizó el presente trabajo con el objetivo de estimar la retención de agua
por el arbolado y el potencial de infiltración en una plantación de Pinus cembroides subsp. orizabensis D.K.
Bailey establecida en “Los Molinos” municipio de Perote, Veracruz, México, con una densidad de 3 x 3 m en
una superficie de 2 945 m
2
, a esta plantación se le calculó la cantidad de agua retenida producto de la
precipitación anual, utilizando un principio coloidal de retención sólido-líquido, se calculó el volumen de un
árbol muestra, de acuerdo con los diámetros y alturas de los árboles muestreados de la plantación. Se
obtuvo la cantidad de agua retenida por cada uno de los árboles de la prueba, para estos cálculos, se
utilizaron los datos actualizados de precipitación anual del lugar, a lo que se restó la cantidad de agua
retenida por el arbolado, obteniéndose el total de agua con potencial de infiltración a los mantos acuíferos
que para este caso es de 1 418 277.57 L.
Palabras clave: Pinus cembroides subsp. orizabensis, plantación, precipitación, retención.
Abstract
Because the effects caused by different forms of precipitation, a product of environmental degradation and
the continued acidification of soil erosion caused mainly low fertility in soils without tree cover, this work was
performed in order to estimate the retention water by the trees and the potential for water infiltration into a
Pinus cembroides subsp. orizabensis D.K. Bailey set to "Los Molinos" municipality of Perote, Veracruz,
Mexico, with a density of 3 x 3 m in an area of 2 945 m
2
, this plantation was calculated the amount of water
retained product of the annual precipitation using a colloidal first solid-liquid retention was calculated sample
volume of a tree according to the diameters and heights of the sampled trees planting. We obtained the
amount of water held by each of the test trees, for these calculations, we used the updated data annual
rainfall of the place, which was subtracted from the amount of water retained by woodland, yielding total
potential water infiltration into the groundwater which in this case is 1418 L. 277.57
Key words: Pinus cembroides subsp. orizabensis, plantation, precipitation, retention.
Introducción
Se puede afirmar que todo lo que vive sobre la
faz de la tierra depende del agua. El hombre la
requiere para sus necesidades básicas, usos
recreativos, transformación de energía, para los
procesos de manufactura y la agricultura. Como
consecuencia del incremento de la población
mundial y del mejoramiento de sus condiciones de
vida, se ha originado un aumento inmenso de la
demanda de agua, por desgracia no siempre se
pueden satisfacer las necesidades humanas y por
su escasez no es posible disponer de este líquido
vital (Campos, 1992).
Una de las funciones ecológicas de los
bosques es el mantenimiento del equilibrio
ambiental de las cuencas, garantizando el abasto
de agua y protegiendo las presas y zonas bajas
del azolvamiento (Merino, 1997), en zonas
degradadas como el valle de Perote, estas
funciones se pueden recupera mediante el
establecimiento de plantaciones forestales.
Los efectos causados por las distintas formas
de precipitación (lluvia, granizo y nieve) producto
del deterioro ambiental, así como la constante
acidificación del suelo, causan principalmente
erosión y baja fertilidad en los suelos sin cubierta
arbórea principalmente en las zonas montañosas
altas que de manera funcional deberían

3. 24 Zavaleta y col. Potencial de infiltración de agua de lluvia a partir de la retención
comportarse como grandes esponjas para dar
vida a los principales afluentes y mantos freáticos
que son sustento de las ciudades ribereñas y de
la planicie (Alba, 2011).
El sostén de afluentes superficiales así como
el enriquecimiento de mantos freáticos depende
principalmente entre otros fenómenos, de la
diferencia que pueda existir entre la adsorción de
la superficie solida que está representada por la
superficie individual de cada árbol componente de
una plantación o un bosque natural y la
precipitación del sitio (Alba, op. cit.).
El agua dulce es esencial para toda vida sobre
la Tierra y los bosques son esenciales para el
agua dulce. Los bosques filtran, limpian el agua y
evitan la erosión, amortiguando las lluvias fuertes,
disminuyendo escurrimientos superficiales y por lo
tanto, induciendo la infiltración que sostiene el
aporte para los principales mantos acuíferos que
provocan los escurrimientos conocidos como
arroyos y ríos en causes naturales que no
arrastran suelos que provoquen los azolvamientos
con consecuencias dramáticas por todos
conocidas, a su vez, el agua transporta nutrientes
disueltos y los distribuye por todo el suelo del
bosque. Los bosques actúan como "esponjas",
capaces de recoger y almacenar grandes
cantidades del agua de lluvia. Los suelos
forestales absorben cuatro veces más agua de
lluvia que los suelos cubiertos por pastos y 18
veces más que el suelo desnudo (Marcano,
2011).
El dosel del bosque intercepta una gran parte
de la precipitación que cae sobre él. De no ser
así, esta lluvia y nieve caería directamente sobre
el suelo, erosionándolos gradualmente. El bosque
evita que suceda esta erosión. El agua que cae
en el dosel del bosque luego cae suavemente al
suelo con mucha menor fuerza que la lluvia
directa (Marcano, op. cit.).
Pero cada vez se hace más evidente que sin
una gestión sostenible de este recurso finito, se
agravarán los problemas de suministro de agua
que están presentándose, con serias
consecuencias para la agricultura y la seguridad
alimentaria, especialmente en el mundo en
desarrollo (Kourous, 2003).
Para el presente trabajo se evalúa la cantidad
de agua capturada en una plantación de Pinus
cembroides subsp. orizabensis.
Después de dieciocho años de establecida se
puede ponderar el tiempo requerido para la
captura de agua evaluada y por medio de ello
poder predecir la rentabilidad de la plantación que
tenga el objetivo de mitigar el cambio climático y
el efecto invernadero, mediante la conservación
de los bosques ya que por medio de su tronco y
ramas capturan el agua de precipitación y la
conducen para así enriquecer los mantos
freáticos, además ponderar las ganancias que se
obtendrían disminuyendo la erosión e induciendo
la infiltración con esta especie establecida en
suelos marginales en altitudes correspondientes
al rango natural de su distribución, de tal manera
que se pueden aportar datos mediante los cuales
sea posible calcular el incremento de mantos
acuíferos y con esto otorgar el valor económico
que como servicio ambiental puede presentar un
bosque mediante la infiltración de agua de lluvia
producto de la precipitación anual, utilizando un
principio coloidal de retención sólido-líquido.
Material y métodos
El presente trabajo se llevó a cabo en la
plantación experimental de Pinus cembroides
subsp. orizabensis, constituida por 479 individuos
de dieciocho años de edad, ubicada en la
localidad de “Los Molinos” en la región de Perote,
Veracruz (Pozos, 1994; Alba, 1996).
El sitio Los Molinos se localiza
geográficamente en las coordenadas 19° 35’ 25’’
N y 97° 11’ 55’’ O la altitud varía entre 2 440 y 2
560 msnm, en las estribaciones del Valle de
Perote, al noroeste del Volcán Cofre de Perote
(INEGI, 1998). El área se sitúa en la frontera de la
zona forestal con la agrícola, por lo que su
problemática tiene que ver con la apertura de
claros para el cultivo, pero más grave aún es la
apertura de claros para la explotación de
terrígenos como arena y tepecil, lo que ha
ocasionado el aislamiento de algunos árboles o
grupos de árboles afectando así procesos
importantes en la biología reproductiva de las
especies, particularmente la polinización
(Márquez, 2007).
El clima de la zona de influencia de la estación
climatológica Perote (latitud: 19° 34' 51" N,
longitud: 97° 14' 52" O, altitud: 2 415 m), donde se
encuentra la población de Los Molinos (SMN,
2007), puede clasificarse como: C(w2)x’
templado, temperatura media anual entre 12 y 18
°C, temperatura del mes más frío entre -3 y 18 °C
y temperatura del mes más caliente abajo de 22
°C, subhúmedo, precipitación anual de 200 a 1
800 mm y precipitación en el mes más seco de 0

4. Foresta Veracruzana 14(1):37-42. 2012. 25
a 40 mm; lluvias de verano mayores al 10.2%
anual (cuadro 1)(CONABIO, 2007).
Cuadro 1. Normales climatológicas de la Estación
00030128 Perote.
Mes Temperatura Precipitación
Enero 10.2 10.5
Febrero 10.9 12.3
Marzo 13.1 10.6
Abril 14.6 24.9
Mayo 15.1 35.4
Junio 14.3 69.4
Julio 13.5 51.5
Agosto 13.3 48.0
Septiembre 13.3 107.0
Octubre 11.9 69.9
Noviembre 11.0 27.8
Diciembre 10.2 14.8
Media/Total 12.6 481.8
El área se ubica en la zona de confluencia
entre los Andosoles que son suelos de origen
volcánico, constituidos principalmente de ceniza,
la cual contiene alto contenido de alófano, que le
confiere ligereza y untuosidad al suelo y los
Regosoles que son de poco desarrollo y por ello
no presentan capas muy diferenciadas entre sí,
en general son claros y pobres en materia
orgánica, se parecen bastante a la roca que les
da origen (SPP, 1984a); el origen geológico es de
rocas ígneas extrusivas, toba intermedia del
Terciario Superior, su morfología es de lomeríos
suaves (SPP, 1984b).
La vegetación predominante en el área es
bosque de pino-encino, dominando Pinus
oaxacana y Pinus teocote, ocasionalmente se
puede encontrar Pinus montezumae; dentro de
las latifoliadas se encuentran principalmente
Quercus crassifolia (encino) y Arbutus xalapensis
(madroño)
Para asignar los valores de volumen a los
árboles componentes de la plantación, se midió el
diámetro en la base del tronco –de todos los
árboles- con una cinta diamétrica (marca forestry
suppliers) con aproximación al milímetro y la
altura total del árbol en metros, con una vara
telescópica graduada con aproximación a
centímetros.
Se utilizó la siguiente fórmula para el cálculo
del volumen (Pardé y Bouchon, 1994 y Philip,
1994):
V = AB * H * Cf
AB = π/4 * D
2
Donde:
V= Volumen en m
3
AB = Área Basal en m
2
H = Altura en m
Cf = Coeficiente de forma (0.5)
π/4 = Constante 0.7854
D = Diámetro a la base del tronco en m
Se tomó un árbol muestra, cortado a ras del
suelo (teniendo en cuenta tronco y ramas) para el
cálculo de adsorción mediante la siguiente
fórmula:
CAAm = (Ph – Ps)
Donde:
CAAm = Cantidad de agua adsorbida por la
muestra (en gramos).
Ph = Peso húmedo de la muestra (gr).
Ps = Peso seco de la muestra (gr).
A partir de este valor se calculó el valor de
adsorción de cada uno de los árboles de la
plantación de manera proporcional.
La precipitación anual (PP) es un indicador de
la cantidad de agua de lluvia que recibe la
superficie donde está establecida la plantación,
dicha precipitación es de 481.8 mm (SMN, 2007),
por lo que la cantidad de agua anual precipitada
en la superficie de la plantación es de 1 418 901
L.
A partir del valor total de adsorción es decir, de
la cantidad total de agua que puede retener la
plantación, se infirió la cantidad de agua que va
directamente al suelo con potencial de infiltración,
representada por la siguiente ecuación (Zavaleta,
2011).
CAI = (PP – AR)
Donde:
CAI= Cantidad de agua con potencial de
infiltración.
PP= Precipitación total anual.
AR= Agua retenida.
Resultados
Los resultados obtenidos del árbol muestra
fueron los siguientes (cuadro 2):

5. 26 Zavaleta y col. Potencial de infiltración de agua de lluvia a partir de la retención
Cuadro 2. Valores del árbol muestra. Donde: Ps =
Peso seco de la muestra. Ph = Peso húmedo de la
muestra. CARm = Cantidad de agua adsorbida por
la muestra.
Diám
(cm)
Atura
(cm)
Ps
(gr)
Ph
(gr)
CAAm
(gr)
14 100 3600 4200 600
El agua adsorbida por árbol fue de 1.322390 L
en promedio con un mínimo de 0.017219 L y un
máximo de 3.958022 L, dando un total de 633.4 L.
Para tener una visión del comportamiento de
todos los árboles de la plantación se graficaron
los resultados en cinco categorías con lo cual se
puede observar que más de 200 árboles
presentaron una adsorción de entre 0.8054 y
1.5735 L (figura 1).
Finalmente la cantidad de agua con potencial
de infiltración anual se muestra en el cuadro 3.
Cuadro 3. Valor de retención de la plantación
con potencial de infiltración de Pinus
cembroides subsp. orizabensis. Donde: CAI =
Cantidad de agua con potencial de
infiltración, PP = Precipitación anual, AR=
Agua retenida.
PP
(L)
AR
(L)
CAI
(L)
1 418 901 633.43 1 418 267.57
Pinus cembroides subsp. orizabensis
0.0172 0.8054 1.5935 2.3817 3.1699 3.9580
Agua adsorbida (lt)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
Númerodeárboles
Figura 1. Cantidad de agua adsorbida por los árboles en cinco categorías.
Discusión
El ciclo hidrológico, la precipitación, la
superficie de contacto de los bosques y las
características físicas y químicas de los suelos
estructuran un complejo que almacena e infiltra el
agua de lluvia que tiene una función importante en
el desarrollo de especies y comunidades en las
riveras y cuencas también fundamentales para la
vida sana del hombre, sin embargo a esta
realidad no se le ha podido asignar valores para
un correcto pago de este servicio ambiental, se
han hecho esfuerzos tales como los de Rivas et
al. (1990), Castaño (2003) y Aiassa (2008), que
entre otras cosas aportan valores para la
retención de agua del bosque y que con los datos
que se reportan en esta investigación.
La fisicoquímica, entre otros conocimientos,
tiene reportado para esto un principio coloidal
denominado adsorción que ha servido para el
aporte de datos en el presente trabajo en el que
se aspira a aportar valores para el cálculo eficaz y
oportuno de la infiltración y enriquecimiento de los
mantos acuíferos.
En la zona de establecimiento del estudio la
especie se encuentra amenazada y por las
condiciones climáticas, altitudinales y fisiográficas,
espacio y zona son una asociación estratégica no

6. Foresta Veracruzana 14(1):37-42. 2012. 27
sólo para la sobrevivencia y conservación de la
misma sino con un alto potencial para la
construcción de una gran factoría natural de agua.
Conclusiones
De acuerdo a los resultados obtenidos en el
presente trabajo se puede concluir lo siguiente:
1. Pinus cembroides es una especie que
puede ser establecida para la retención de agua
en el valle de Perote, Veracruz.
2. Es una especie que además puede
establecerse mediante diseño especializado para
su conservación, dado que la variabilidad
observada permite tanto selección productiva
como adaptativa.
3. Tiene potencial de infiltración de 1 418
277.57 L que multiplicados por el potencial de
hectáreas para plantación con la especie, se
convertiría en una fábrica de agua importante.
Recomendaciones
1. Difundir la necesidad de establecer
plantaciones (no reforestación) para el
enriquecimiento de mantos acuíferos.
2. Calcular cúbicamente la cantidad de agua
aportada por plantación y que se pague lo
proporcional y no a la buena fe ó por lo que dicen
los acuerdos políticos administrativos.
3. Estudiar la cantidad de agua adsorbida
por otras especies tanto de coníferas como del
bosque mesófilo y tropicales.
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