Análisis multifractal de la regulación de la vegetación en los procesos ecohidrológicos en una pequeña cuenca

Área de la Ciencia:

• Hidrología; Ecología; Teledetección

Sus antecedentes:

• La dinámica de la escorrentía en pequeñas cuencas es crucial para el equilibrio hidrológico.
• La vegetación influye en la relación precipitación-escorrentía a través de la intercepción, la infiltración y la evapotranspiración.
• El acoplamiento precipitación-escorrentía depende de la escala y se ve afectado por la topografía, la vegetación y el suelo.

Objetivo del estudio:

• Investigar la relación no lineal y dependiente de la escala entre la precipitación y la escorrentía.
• Cuantificar la influencia estacional de la vegetación en la retención de agua de la cuenca.
• Aplicar métodos analíticos novedosos para evaluar la regulación ecohidrológica.

Principales métodos:

• Descomposición Empírica Modal Adaptada (EEMD) para analizar los modos de datos.
• Análisis Multifractal de Correlación Cruzada sin Tendencia (MF-DCCA) para explorar la dinámica de acoplamiento.
• Análisis de ventana deslizante y análisis de correlación de Pearson para evaluar los efectos estacionales de la vegetación.

Principales resultados:

• La EEMD identificó un ciclo de ~2 semanas en los modos de alta frecuencia de precipitación y escorrentía.
• El MF-DCCA confirmó características multifractales en el acoplamiento precipitación-escorrentía.
• El efecto moderador de la vegetación en la retención de agua fue más fuerte en verano (coeficiente de correlación 0.54), variando estacionalmente.

Conclusiones:

• El tipo de vegetación impacta significativamente la capacidad estacional de retención de agua en pequeñas cuencas.
• El estudio proporciona un método robusto para evaluar la retención de agua de la cuenca utilizando teledetección y análisis multifractal.
• Los hallazgos respaldan la restauración ecológica, la gestión forestal y el desarrollo sostenible en la planificación de cuencas.