El agua es un componente central del bienestar humano y de una próspera economía, por lo que el interés de medir los servicios ecosistémicos hidrológicos se ha incrementado en varios sectores como los académicos, los gubernamentales, las ONG y las compañías privadas. La importancia de estas mediciones es proveer información a los tomadores de decisión debido a que los efectos combinados del clima y los cambios de cobertura vegetal han provocado la necesidad de diseñar medidas para reducir el exceso y escasez del agua. Un reto por entender es el efecto del bosque sobre el flujo de agua. Existen varios conceptos erróneos sobre la función de los bosques en la provisión y regulación del agua a pesar de la cantidad de publicaciones sobre el tema (e.g. Locatelli y Vignola 2009, Andréassian 2004, Wunder 2005, entre otros).

Composición de imágenes de google (Verenice Escamilla Rivera)

Históricamente, y con perspectiva de controversia, algunos puntos de vista que se han señalado son:

• Desde el aspecto edafológico, los suelos de las cuencas hidrográficas deben ser lo suficientemente profundos como para permitir que los árboles de raíces profundas obtengan una ventaja definitiva sobre las especies de hierba de raíces poco profundas (Trimble et al. 1963; Cosandey 1995). De lo contrario, la diferencia entre bosque y pasto se reducirá al impacto de sus diferentes capacidades de interceptación (Andréssian 2004).
• Desde el aspecto de clima, si el régimen de precipitación es tal que la demanda potencial de evapotranspiración siempre se satisface, el equilibrio energético y aerodinámico serán los únicos controles de la evapotranspiración real.
• Cuando el suelo es lo suficientemente profundo, una diferencia en el consumo de agua solo se hará evidente si el clima tiene períodos de excedente hidrológico, lo que permite reponer las reservas de agua del suelo.
• Desde el aspecto fisiológico vegetal, dependiendo de la especie arbórea, los rodales pueden mostrar grandes diferencias dependientes de la edad en la capacidad de transpiración.

Además, no hay que generalizar observaciones, la dinámica hídrica de los bosques en cuencas solo pueden ser explicadas con diseños de experimentos apropiados y sus repeticiones, que suelen ser altamente costosos y a largo plazo. Es evidente que los servicios ecosistémicos hidrológicos que provee las cuencas son interdependientes, y su dinámica hídrica tiene comportamientos únicos, que con frecuencia son representadas por modelos matemáticos.

Dado los conceptos y los cuestionamientos sobre los servicios ecosistémicos hidrológicos, los modelos pueden clasificarse en estocásticos, integrales agregados, integrales distribuidos y diferenciales distribuidos, en la cual se considera a los últimos tres como modelos causales (Todini 1988, Vargas et al. 2015).

Vargas et al. (2015) y Vigerstol y Aukema (2011) recaban y describen una gran cantidad de modelos existentes e incluyeron los más representativos y algunos de acceso al público. Entre los modelos más empleados a nivel mundial son el Soil and Water Assessment Tool (SWAT) (Arnold et al., 1998; Arnold and Fohrer, 2005), el Hydrologic Modeling System (HEC-HMS) (U.S. Army Corps of Engineers) y el Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs (Invest) (The Nature Conservancy). Estos modelos permiten simular el volumen y calidad del agua superficial y subterránea, y ayudan a predecir el impacto ambiental del uso de suelo y vegetación, las practicas de manejo de la tierra y el cambio climático. Sin embargo, existen nuevas alternativas, particularmente para América Latina, como es el modelo Hydro-BID (Banco Interamericano para el Desarrollo) el cual permite calcular el balance y flujos de agua a nivel de escala regional, cuenca o sub-cuenca, pronosticar los efectos del cambio climático sobre la disponibilidad y variabilidad de los recursos hídricos, desarrollar planes de gestión de recursos hídricos, gestionar riesgos para inundaciones y sequías; y desarrollar análisis económico como la demanda de agua, la distribución del agua y el análisis costo/beneficio y de impacto económico de proyectos.

Existen algunos puntos adicionales que deberían considerarse de especial atención cuando se selecciona un modelo: evaluar si los servicios ecosistémicos es el mejor enfoque para contestar la pregunta de investigación, si el modelo seleccionado permite simular y monitorear un determinado tamaño de cuenca, así como la facilidad de obtención de la información para introducir al modelo para obtener una exactitud satisfactoria.