Resumen de Hydro-climatic variability and forest fires in Mexico’s northern temperate forests

José Návar, Liliana Lizárraga Mendiola

• español

  Los cambios globales en las temperaturas pueden estar modificando el ciclo hidrológico de las cuencas forestales. Este reporte tuvo como objetivos estimar las variables del ciclo hidrológico interceptación, I, la evapotranspiración actual, E, y potencial, Et, la escorrentía, Q, y los cambios en el contenido del agua del suelo, θ; así como evaluar si las variables del ciclo hidrológico están presentando tendencias u oscilaciones que pudieran estar asociadas al calentamiento global en cuencas forestales del centro de Durango, México.

  El procedimiento del balance de masas sirvió para calcular las variables diarias del ciclo hidrológico con el uso de los sub-modelos de I y Et para evaluar finalmente la Q y θ. Los datos se sujetaron a un análisis de regresión y a técnicas auto-regresivas y de promedios móviles, ARIMA, para evaluar la significancia estadística de las tendencias. El valor acumulado del valor estándar de z magnificó y los modelos ARIMA proyectaron estadísticamente bien las oscilaciones mensuales y anuales de las variables del ciclo hidrológico. Las ecuaciones de regresión y las tendencias de los modelos ARIMA mostraron que las variables mensuales y anuales de P, I, E y Et, Q, y θ no siguen tendencias claras en tiempo con significancia estadística; éstas a su vez, siguen oscilaciones que pudieron ser predichas adecuadamente con modelos ARIMA.

  Se encontró una asociación consistente (p ≤ 0.05) entre θ y el número de incendios y la superficie forestal incendiada a pesar de las diferentes escalas en las cuales se evaluaron estas variables.

  El análisis muestra que el calentamiento global está contribuyendo a incrementar la variabilidad hidrológica estacional al aumentar los pulsos de sequía y humedad en tiempo. Sin embargo, se requiere de investigaciones adicionales para probar esta hipótesis con el uso de series de tiempo más largas, con otro tipo de técnicas estadísticas y con la incorporación de otras variables en el análisis

• English

  Global warming is likely modifying the hydrological cycle of forested watersheds. This report set as objectives to: a) assess the hydrological variables interception loss, I, potential and actual evapotranspiration, E, Et, runoff, Q, and soil moisture content, θ; b) evaluate whether these variables are presenting consistent trends or oscillations that can be associated to global warming or climate variability; and c) relate θ to the number of wildfires and the burned area in Durango, Mexico.

  A mass balance approach estimated daily variables of the water cycle using sub-models for I and Et to calculate Q and θ for a time series from 1945 to 2007. Regression and auto-regressive and moving averaging (ARIMA) techniques evaluated the statistical significance of trends. The cumulative standardized z value magnified and ARIMA models projected statistically similar monthly and annual time series data of all variables of the water cycle.

  Regression analysis and ARIMA models showed monthly and annual P, I, E, and Et, Q, and θ do not follow consistent up or downward linear tendencies over time with statistical significance; they rather follow oscillations that could be adequately predicted by ARIMA models (r2 ≥ 0.70). There was a consistent statistical association (p ≤ 0.05) of θ with the number of wildfires and the area burned regardless of the different spatial scales used in evaluating these variables. The analysis shows seasonal variability is increasing over time as magnifying pulses of dryness and wetness, which may be the response of the hydrological cycle to climate change. Further research must center on using longer time series data, testing seasonal variability with additional statistical analysis, and incorporating new variables in the analysis.