Determinación de la modificación de los patrones hidrológicos a causa del cambio climático y los cambios de uso del suelo en el PNR Páramo Pan de Azúcar – El Consuelo, ubicado en el departamento de Boyacá
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ttps://orcid.org/0000-0002-1926-7026
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El estudio analizó la dinámica hidrológica del Parque Natural Regional Pan de Azúcar – El Consuelo (Boyacá, Colombia) frente a los efectos combinados del cambio climático y la transformación del uso del suelo durante el periodo 1984–2024. La investigación se desarrolló bajo un enfoque cuantitativo y explicativo, integrando análisis hidroclimático, multitemporal y de modelación hidrológica con el fin de diagnosticar los patrones de oferta y regulación hídrica en el ecosistema de páramo. Los resultados indicaron una precipitación media anual de 1468,47 mm, una evapotranspiración potencial anual de 850,1 mm y un balance hídrico positivo de 618 mm/año, valores que reflejan un régimen húmedo controlado por la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) y la estructura porosa de los suelos andisoles y turberas, responsables de la regulación hídrica del sistema. Las temperaturas mínimas mostraron un incremento sostenido de +0,4 °C por década, mientras que las máximas permanecieron relativamente estables, evidenciando un proceso de calentamiento nocturno y una reducción en la amplitud térmica diaria, coherente con los patrones descritos por el IPCC (2023) para ecosistemas de alta montaña. El análisis multitemporal de coberturas mostró una pérdida de 5,3 % de bosque natural del área protegida y un incremento del mosaico agropecuario, indicando una fragmentación progresiva del paisaje y reducción de la conectividad ecohidrológica. En el componente de modelación, el modelo GR2M alcanzó un desempeño satisfactorio, reproduciendo con alta confiabilidad la respuesta hidrológica mensual simulada frente al caudal proxy. Por su parte, el modelo SWAT permitió la caracterización espacial de la generación de escorrentía, la recarga hídrica y los caudales base, mostrando una correspondencia espacial entre las zonas de alta recarga y las coberturas naturales de páramo y bosque altoandino, lo que validó la función del ecosistema como regulador ecohidrológico de la cuenca. Ambos modelos confirmaron una disminución del caudal base y una mayor variabilidad interanual, reflejando la pérdida progresiva de capacidad de almacenamiento y amortiguación hídrica del sistema. En función de los hallazgos, se formularon recomendaciones técnicas de conservación y restauración ecohidrológica, orientadas al fortalecimiento de la funcionalidad hídrica, la implementación de monitoreo climático adaptativo y la gestión territorial basada en soluciones naturales. Estos lineamientos consolidan al área protegida como un laboratorio climático y regulador hídrico estratégico para la cuenca media del río Chicamocha, esencial para la resiliencia ambiental y la seguridad hídrica regional frente a escenarios de calentamiento futuro.
Abstract
The study analyzed the hydrological dynamics of the Pan de Azúcar – El Consuelo Regional Natural Park (Boyacá, Colombia) in response to the combined effects of climate change and land-use transformation during the period 1984–2024. The research was conducted under a quantitative and explanatory approach, integrating hydroclimatic, multitemporal, and hydrological modeling analyses to diagnose patterns of water supply and regulation in the páramo ecosystem.
The results indicated a mean annual precipitation of 1,468.47 mm, an annual potential evapotranspiration of 850.1 mm, and a positive water balance of 618 mm·yr⁻¹, values that characterize a humid regime controlled by the Intertropical Convergence Zone (ITCZ) and the porous structure of andisol and peat soils, which are responsible for the system’s hydrological regulation. Minimum temperatures exhibited a sustained increase of +0.4 °C per decade, while maximum temperatures remained relatively stable, evidencing a nocturnal warming trend and a reduction in diurnal temperature range, consistent with the patterns described by the IPCC (2023) for tropical mountain ecosystems. The multitemporal land-cover analysis revealed a 5.3% loss of natural forest within the protected area and an increase in agro-pastoral mosaics, indicating progressive landscape fragmentation and a decline in ecohydrological connectivity. Regarding hydrological modeling, the GR2M model achieved satisfactory performance, reliably reproducing the monthly simulated discharge relative to the proxy flow. Meanwhile, the SWAT model enabled the spatial characterization of runoff generation, groundwater recharge, and baseflow, showing a spatial correspondence between high-recharge zones and the natural páramo and high Andean forest covers, thereby validating the ecosystem’s role as an ecohydrological regulator within the basin. Both models confirmed a decrease in baseflow and greater interannual variability, reflecting a progressive loss of water storage and buffering capacity in the system. Based on these findings, technical recommendations for ecohydrological conservation and restoration were formulated, aimed at strengthening hydrological functionality, implementing adaptive climate monitoring, and promoting nature-based territorial management strategies. These guidelines consolidate the protected area as a climatic observatory and strategic hydrological regulator for the middle Chicamocha River basin, essential to regional environmental resilience and water security under future warming scenarios.
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spa
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Citación
Manosalva Cely, I. Y. (2026). Determinación de la modificación de los patrones hidrológicos a causa del cambio climático y los cambios de uso del suelo en el PNR Páramo Pan de Azúcar – El Consuelo, ubicado en el departamento de Boyacá. [Trabajo de Maestría, Universidad Santo Tomás]. Repositorio Institucional
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