Water and Watersheds / Agua y cuencas hidrográficas

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Water and Watersheds

The main public uses of the waters that drain from the Forest are as municipal and domestic water sources, and as recreational opportunities for the visitors and surrounding communities in natural pools and scenic waterfalls. The 2014 Forest Plan Assessment identifies the water used for public consumption as an important commodity with economic significance.

Water resources are jointly managed by several state and Federal agencies on the Island. Water quality is regulated by the Puerto Rico Environmental Quality Board and the Environmental Protection Agency. Water extraction is regulated by the Department of Natural and Environmental Resources, and water distribution and supply is managed by the Puerto Rico Aqueducts and Sewers Authority. Water quality and quantity (part of the Caribbean Water Science Center) is managed by the U.S. Geological Survey (USGS). Ample information regarding the water resources of El Yunque National Forest, including instream flow data, is available and accessible in real time from the USGS and the other agencies mentioned above. The Forest protects the headwaters of eight watersheds which produce an estimated 73.5 billion gallons of water per year.

For more information refer to the Final Environmental Impact Statement

 

Watersheds

The watersheds within the designated areas of El Yunque are classified and defined by the hydrologic unit codes (HUCs) (http://pr.water.usgs.gov/public/rt/pr/rtmap_pr_east.html) that classify watersheds by size from region to sub-watersheds. Puerto Rico and other outlying Caribbean areas are in region 21. Table 3-5 includes the HUCs numbers, names, extents, and percent under Forest Service ownership for each watershed identified according to El Yunque Watershed Condition Classification Supplemental Guidance (USDA Forest Service 2010; EIY 2010 WCC Reg Supp v.5).

 Hydrologic units within the project area

 

HUC Number

Name Total Acres Percent of Acres under Forest Service Ownership

210100050202

Rio Blanco near mouth 17,341 30

210100050203

Rio Santiago near mouth 4,381 12

210100050204

Rio Fajardo near mouth 16,628 17

210100050302

Rio Pitahaya at mouth 4,085 11

210100050303

Rio Sabana at mouth 4,616 42

210100050304

Rio Mameyes near mouth 9,950 52

210100050305

Rio Espiritu Santo near mouth 15,761 55

210100050413

Rio Canóvanas/within RGLoiza 11,209 14

 

The stream flows of the hydrologic network within the Forest are highly variable, running very high during heavy rains and much lower during periods of low rainfall. Stream water is generally clear, with low accumulations of dissolved nutrients at low flows, and turbid during high flows. The steep drainage of the eight watersheds is formed by volcanoclastic and igneous rocks that exert a strong, localized lithologic influence on the stream channels. The rivers of El Yunque are known for their biodiversity and conservation management in the surrounding watersheds. Mameyes River, as one of the last undammed rivers in Puerto Rico that originates on El Yunque, can be used as a reference stream to estimate the natural range of variance for El Yunque aquatic ecosystems.

The longitudinal profiles of the rivers are influenced by the multiple rocks types; coarse sediments are delivered by landslides along steep hillslopes (greater than 12 degrees) to the channels and also may influence channel gradients and geometry (Pike 2008). Río la Mina, Río Mameyes and a tributary; and the Río Icacos, a tributary of the Río Blanco are designated as wild and scenic rivers (National Park Service 2005).

Monthly water budgets show that higher rainfall occurs from August to December, with a rainfall peak in November. A rainfall peak also occurs in May. March is the driest month of the year, which has important management implications: water diversion for human use should not exceed a level that would cause unacceptable stream habitat degradation during March. Runoff volume follows the monthly rainfall pattern: streamflow peaks in November with a second peak in May and is lowest in March.

The Forest's streams are considered high quality waters that constitute an exceptional resource (Environmental Quality Board 1990). Generally, the water meets or exceeds Commonwealth water quality standards. Fecal coliform limits are being exceeded at heavily used undeveloped recreation sites, such as Puente Roto.

The Puerto Rico Aqueduct and Sewer Authority (PRASA) operate 12 dams on the Forest, diverting stream water to treatment plants to provide municipal water. These systems consist of low concrete dams (less than 6 feet in height), simple passive intake structures, and buried pipelines carrying the water to off-Forest treatment plants where sediments are removed and the water is chlorinated. In addition to public use of Forest water through PRASA’s facilities, 36 private families obtain their domestic water from the Forest. These families use smaller dams (no more than 3 feet height) combined with 1- to 2-inch pipes.

 

Spatial relationship among watersheds, El Yunque

Watersheds EN

El Yunque National Forest impaired and non-impaired waterbodies

Waterbodies Map EN

 

Water Quality and Quantity

The 2014 Forest Plan Assessment describes the importance of the water resources produced in the Luquillo Mountains. The Luquillo Mountains supply more than 20 percent of the Island’s municipal water each year, with El Yunque providing an average of 276 cubic hectometers of water per year for municipal uses (Scatena and Johnson 2001). The rivers that drain the Luquillo Experimental Forest all have steep gradients, boulder- and bedrock-lined channels with steep-pool morphology, and waterfalls (Ahmad et al. 1993). The yearly water production of El Yunque is estimated at 73.5 billion gallons per year ([LRMP] USDA Forest Service 1997). Estimated as the cost paid by the consumer, water extracted from the streams that drain the Luquillo Mountains is worth about $25 million per year. Because of the importance of understanding where the water is most available and how the quantity changes; with individual storms, season, and on annual to decadal time scales; water budgets have been developed for El Yunque National Forest.

Water quality in the watersheds of El Yunque is relatively pure. According to McDowell (1994), water chemistry data indicate that major cations and anion concentrations do not exceed water quality standards. El Yunque common aquatic species include the following: nine freshwater shrimp species (Xiphocaris elongata, Atya scabra, Atya lanipes, Atya innocuous, Micratya poeyi, Macrobrachium faustinum, Macrobrachium heterchirus, Macrobrachium carcinus, and Macrobrachium crenulatum), one crab species (Epilobocera sinuatifrons), and five fish species (Sicydium plumieri, Awaous banana, Agonostomus monticola, Anguilla rostrata, and Gobiomorus dormitor). There are no rare or federally listed aquatic species on El Yunque.

Population trends developed from long-term monitoring sites in many of the watersheds show a stable count of common aquatic species on El Yunque. Many of the freshwater shrimp live their entire life cycle within El Yunque river systems. The river system defined for the WCF connects with coastal areas that integrate an estuary ecosystem, which provides an important condition and habitat for El Yunque aquatic species. Endemic freshwater fishes have the same biological cycle, except the American eel (Anguilla rostrata). The American eel is a catadromous fish species, where adults travel to breeding areas in the Sargasso Sea to the north and the next generation of young eels return to El Yunque streams.

Primary impacts of the Forest from pollution are associated with public use of pools and river segments as recreational areas and from sediments produced by landslides in the Forest. A pulse of 250 landslides along roads occurred with hurricanes Irma and Maria which is excpected to continue to contribute sediment until the landslides stabilize in the future. Some impacts from airborne pollutants have been found in the waters (Jennings et al. 2014) of some watersheds. These are periodic events but have been identified as important monitoring components of the effects of climate change on El Yunque. There are 34 water intakes withdrawing over 46 million gallons per day from the Forest, in some basins, up to 82 percent of the median flow is diverted. Currently, 70 percent of water generated within the Forest is diverted before reaching the ocean, up from 54 percent in 1994 (Crook et al. 2007). The Plan considers improvement of the stream water network information to evaluate the quality and supply parameters of the resources. The management strategy will be developed considering an outreach component to promote the value and influence of the resource in relation to the socioeconomic system or aspects of the region.

 

Water Quality and Quantity Cumulative Effects

The Forest accounts for about 31.4 percent of the total area that compose the watersheds within the designated boundary. Past actions that have influenced the current condition include the approval of facilities near or close to a river or stream. Hurricanes Irma and Maria have resulted in increased contaminants from private and other lands outside Forest boundaries. Foreseeable actions on State, private or other Federal lands include the changes in zoning or land use that can occur in the municipalities that border the Forest and are outside of Forest Service control. Climate change is likely to amplify existing pressures on water resources and water availability in northeastern Puerto Rico, especially in combination with increased urban development and water extraction (Crook and others 2007). The quality of water would also show the cumulative effects of climate change because extended periods of extreme low flows in the dry season may result in increased pollutant concentrations and excessive nutrients in Caribbean streams (Cashman et al. 2010; Covich et al. 2003).

 

Watershed Health: Watershed Condition Framework

The watersheds identified in El Yunque were analyzed using the watershed condition framework (WCF) that evaluated watershed conditions based on watershed characteristics and attributes. Through the WCF, the watershed health is evaluated to establish priority watersheds that require restoration. The WCF classifies watershed condition, develops restoration in priority watersheds, and monitors accomplishments (USDA Forest Service 2011a, 2011b, 2011c). The WCF classified all the watersheds within the planning area as “good” or “very good”.

The Rio Blanco watershed was identified as a priority watershed under the WCF ranking system. The 2014 Forest Plan Assessment provides additional information of the watershed condition and the Plan identifies management strategies considered to improve the watershed health conditions. The watershed was classified as “functioning at risk” as part of the Regional assessment with the watershed condition. The Rio Blanco watershed covers 17,341 acres, 30 percent of which (5,181 acres) are under Forest Service ownership.

Watershed Condition Classification

watershed condition EN

 

Video: Water from the Mountain

Produced by Freshwaters Illustrated in partnership with the US Forest Service, with cooperation from the Luquillo Experimental Forest, and support from the National Science Foundation. Follow the path of water from the rainforests of Puerto Rico’s El Yunque National Forest to the Coastal communities that rely on fresh water… and discover one of the world’s most amazing water treatment (eco)systems. Contains English & Spanish captions (use the "CC" button)

 

Additional Resources:

 


Agua y cuencas hidrográficas

Los usos públicos principales de las aguas que drenan del Bosque Nacional son para usos municipales y domésticos y oportunidades recreativas que se provee a los visitantes y a las comunidades circundantes en forma de charcas naturales y cascadas escénicas. La Evaluación del Bosque Nacional (2014) identifica el agua que se usa para el consumo público como una comodidad importante que es económicamente significativa. En esta sección, se considera la información sobre las cuencas hidrográficas, los ríos y los riachuelos, las zonas ribereñas, los humedales y la cantidad de agua, en relación a las alternativas examinadas en el plan de manejo.

Los recursos de agua se manejan conjuntamente entre varias agencias estatales y federales de la isla. La calidad del agua es regulada por la Junta de Calidad Ambiental de Puerto Rico (JCA) y la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés), la extracción del agua es regulada por el Departamento de Recursos Naturales y Ambientales (DRNA), la distribución y el suministro se maneja por la Autoridad de Acueductos y Alcantarillados (AAA) y la calidad y cantidad de agua se maneja por el Centro de Ciencias del Agua, del Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS, por sus siglas en inglés).  Hay amplia información disponible y accesible en relación a los recursos de agua de El Yunque, incluyendo datos de flujos de riachuelos en tiempo real, del USGS y de otras agencias previamente mencionadas. El Bosque Nacional protege las cabeceras de 8 cuencas hidrográficas, que producen 73.5 billones de galones estimados de agua, por año.

Para obtener más información, consulte la Declaración de Impacto Ambiental Final

 

Cuencas hidrográficas

Las cuencas hidrográficas en áreas designadas de El Yunque se clasifican y definen según códigos de unidades hidrológicas (HUC, por sus siglas en inglés (http://pr.water.usgs.gov/public/rt/pr/rtmap_pr_east.html), que clasifican a las cuencas hidrográficas por tamaño, desde regiones a sub-cuencas. Puerto Rico y otras áreas periféricas del Caribe están en la región 21 La siguiente tabla incluye número de HUC, nombre, extensión y por ciento bajo propiedad del Servicio Forestal, para cada cuenca hidrográfica identificada de acuerdo a la Guía suplementaria para la clasificación de condiciones de cuencas hidrográficas de El Yunque (USDA Forest Service, 2010; EIY 2010 WCC Reg Supp v.5).  Existen 34 tomas de agua que extraen más de 46 millones de galones de agua por día del Bosque Nacional y los recursos de agua perjudicados se identifican y consideran con el WCF.

Unidades hidrológicas dentro del área de planificacion

 

Número HUC

Nombre Acres totales % de acres en propiedad del Servicio Forestal

210100050202

Río Blanco cerca de desembocadura 17,341 30

210100050203

Río Santiago cerca de desembocadura 4,381 12

210100050204

Río Fajardo cerca de desembocadura 16,628 17

210100050302

Río Pitahaya en desembocadura 4,085 11

210100050303

Rio Sabana en desembocadura 4,616 42

210100050304

Río Mameyes cerca de desembocadura 9,950 52

210100050305

Rio Espiritu Santo cerca de desembocadura 15,761 55

210100050413

Río Canóvanas / dentro RG Loíza 11,209 14

Relación espacial entre cuencas hidrográficas, Bosque Nacional El Yunque

Watersheds SP

Cuerpos de agua perjudicados y no perjudicados del Bosque Nacional El Yunque

Waterbodies Map EN

 

Ríos y riachuelos: Ambiente afectado

Los flujos de los riachuelos de la red hidrológica del Bosque Nacional son altamente variables: corren mucho durante las lluvias fuertes y mucho menos durante los períodos de baja precipitación. El agua de los riachuelos generalmente es clara, con bajas acumulaciones de nutrientes disueltos cuando los flujos son bajos y con turbidez cuando los flujos son altos. El área de drenaje empinado, de las ocho cuencas hidrográficas, se forma por rocas volcanoclásticas e ígneas que ejercen una influencia litológica local fuerte en los canales de los riachuelos. En la cuenca hidrográfica circundante, los ríos de El Yunque se conocen por la biodiversidad y el manejo de la conservación. El río Mameyes es uno de los últimos ríos no represados en Puerto Rico que origina en el Bosque Nacional y puede usarse como riachuelo de referencia para estimar la gama natural de variación para los ecosistemas acuáticos del bosque nacional.

Los perfiles longitudinales de los ríos son influenciados por los múltiples tipos de rocas y sedimentos de grano grueso que se distribuyen a lo largo de pendientes empinadas (de más de 12 grados) de canales, que también pueden influenciar las gradientes y la geometría de los canales (Pike 2008). El Río la Mina, el Río Mameyes y un tributario están designados como Ríos Silvestres y Panorámicos, en conformidad con la Ley de Ríos Silvestres y Panorámicos. El Río Icacos, un tributario del Río Blanco, también está designado de manera similar (NPS 2005).

Los presupuestos de agua mensuales demuestran que la mayor cantidad de precipitación ocurre de agosto a diciembre, con un máximo en noviembre. También ocurre un aumento de preciptación en mayo. El mes de marzo es el más seco del año, lo cual tiene implicaciones importantes para el manejo: el desvío de agua para uso humano no debe exceder un nivel que cause degradación inaceptable de hábitats de riachuelos durante el mes de marzo. El volumen de escorrentía sigue el patrón de preciptación mensual: máximos de flujos de riachuelos en noviembre, con un segundo aumento en mayo y el flujo más bajo en marzo.

Se considera que los riachuelos del Bosque Nacional son de aguas de alta calidad, que constituyen un recurso excepcional (Environmental Quality Board 1990). Generalmente, el agua satisface o excede las directrices para calidad del agua del Estado Libre Asociado. Los límites de coliformes fecales se exceden en los centros de recreación no desarrollados y altamente usados, como en el área conocida como Puente Roto.

La Autoridad de Acueductos y Alcantarillados de Puerto Rico (AAA) operan 12 represas en El Yunque y desvía agua de riachuelos a las plantas de tratamiento para proveer agua municipal. Estos sistemas consisten de represas bajas hechas con cemento (de menos de 6 pies de altura), estructuras pasivas simples que sirven como tomas y tuberías enterradas que transportan el agua a plantas de tratamiento fuera del Bosque Nacional, donde se remueve el sedimento y el agua se trata con cloro. Además del uso público del agua de El Yunque mediante las facilidades de la AAA, 36 familias obtienen su agua doméstica del Bosque Nacional. Estas familias usan represas más pequeñas (de no más de 3 pies de alto) en combinación con tubos de 1 a 2 pulgadas.

 

Calidad y cantidad de agua

En la Evaluación del Bosque Nacional se describe la importancia de los recursos de agua producidos en las montañas de Luquillo. Las montañas de Luquillo suplen más de un 20 por ciento del agua municipal de la isla, cada año, con lo que El Yunque provee un promedio de 276 hectómetros cúbicos de agua por año, para usos municipales (Scatena y Johnson 2001). Los ríos que drenan el Bosque Experimental Luquillo tienen pendientes empinadas y canales con peñones y otras rocas, y cataratas y morfología de “charcas escalonadas” (“step-pools”) (Ahmad et al. 1993). La producción anual de agua en El Yunque se estima en 73.5 billones de galones ([LRMP] USDA Forest Service 1997). Considerando el costo pagado por el consumidor, el agua que se extrae, de los riachuelos que drenan las montañas de Luquillo, vale aproximadamente 25 millones de dólares por año. Se han desarrollado presupuestos de agua para El Yunque, por la importancia de entender dónde el agua se encuentra más disponible y cómo cambia su cantidad con las tormentas individuales, las temporadas y para las escalas de tiempo de año y década.

La calidad del agua en las cuencas hidrográficas del Bosque Nacional es relativamente pura. De acuerdo a McDowell (1994), los datos químicos para el agua indican que los las concentraciones principales de cationes y aniones no exceden las directrices para la calidad del agua. Las especies acuáticas comunes de El Yunque incluyen las siguientes: siete especies de camarones de agua dulce (Xiphocaris elongata, Atya scabra, Atya lanipes, Atya innocuous, Micratya poeyi, Macrobrachium faustinum, Macrobrachium heterchirus, Macrobrachium carcinus y Macrobrachium crenulatum), una especie de cangrejo (Epilobocera sinuatifrons) y cinco especies de peces (Sicydium plumieri, Awaous banana, Agonostomus monticola, Anguilla rostrata y Gobiomorus dormitor). En El Yunque, no existe ninguna especie acuática rara o en la lista de protección federal.

Los análisis de poblaciones  de especies acuáticas en lugares de monitoreo a largo plazo, realizado por el Bosque Nacional en muchas de sus cuencas hidrográficas, muestran un total estable de especies acuáticas comunes en El Yunque. Muchos de los camarones de agua dulce pasan ciclos de vida enteros en los sistemas ribereños del bosque nacional. El sistema ribereño definido por el WCF se conecta con áreas costeras que integran un ecosistema de estuario que provee condiciones importantes y hábitats para especies acuáticas de El Yunque. Los peces de agua dulce, endémicos, comparten el mismo ciclo biológico, excepto la anguila americana (Anguilla rostrata). La anguila americana es una especie de pez catádroma, donde los adultos viajan a áreas de reproducción en el Mar de los Sargazos al norte y la nueva generación de anguilas jóvenes retorna a los riachuelos de El Yunque.

Los impactos principales del Bosque Nacional respecto a la contaminación se asocian al uso público de áreas recreativas en charcas y partes de los ríos y a sedimentos producidos por los deslizamientos de tierra en El Yunque. Aproximadamente 250 derrumbes o deslizamientos a lo largo de carreteras ocurrieron a causa de los huracans Irma y María, los cuales se espera que continúen contribuyendo sedimento hasta que los derrumbes se estabilicen en el futuro. Se ha identificado alguna deposición de contaminantes aéreos (Jennings et al. 2014), que causa cambios en la concentración de estos contaminantes, en algunas cuencas hidrográficas. Estos son eventos periódicos, pero se han identificado como componentes importantes de monitoreo de los efectos de cambio climático en el bosque nacional. Existen 34 tomas de agua que extraen sobre 46 millones de galones de agua por día de El Yunque y en algunas cuencas se desvía hasta un 82 por ciento del flujo mediano. En la actualidad, un 70 por ciento del agua que se genera en el Bosque Nacional se desvía antes de llegar al océano, lo que representa un incremento en comparación al 54 por ciento que se desviaba en 1994 (Crook et al. 2007). El plan de manejo considera mejorar la información disponible sobre la red hidrológica del Bosque Nacional para evaluar los parámetros de calidad y cantidad del recurso. La estrategia de manejo se desarrollará considerando un componente de participación para promover el valor y la influencia del recurso en relación al sistema socioeconómico o las características de la región.

 

Efectos acumulativos para la calidad y cantidad del agua

El bosque compone alrededor del 31.4 por ciento del área total que compone las cuencas dentro del área designada. Acciones pasadas que han influencias la condición actual incluyen la aprobación de facilidades en o cerca de ríos y quebradas. El paso de los huracanes Irma y María han resultado en un aumento de contaminantes por parte de terrenos privados fuera de los límites del Bosque Nacional. Acciones potenciales en terrenos estatales, privados u otras propiedades federales podrían incluir cambios en la zonificación o uso de terrenos que pueden ocurrir en las municipalidades aledañas al bosque o afuera del control del Servicio Forestal. Es probable que el cambio climático amplifique las presiones existentes sobre los recursos de agua y la disponibilidad de esta en el noreste de Puerto Rico, especialmente en combinación con el aumento del desarrollo urbano y la extracción de agua (Crook y otros, 2007). La calidad del agua también sería afectada por los efectos cumulativos de cambio climático a casusa de periodos reducción extrema de flujo en las áreas secas que pueden resultar en aumentos en la concentración de contaminantes y nutrientes en los ríos en el caribe (Cashman y otros, 2010; Covich y otros, 2003).

 

Salud de las cuencas hidrográficas: Marco Conceptual de Condición de Cuencas Hidrográficas

Las cuencas hidrográficas identificadas en El Yunque se evaluaron mediante el uso del Marco Conceptual de Condición de Cuencas Hidrográficas (WCF), con lo que se caracterizan las condiciones de las cuencas hidrográficas basadas en las características y los atributos de las cuencas hidrográficas. Mediante el uso del WCF, se evalúa la salud de las cuencas hidrográficas para definir cuencas hidrográficas prioritarias que requieran restauración. Con el WCF se clasifica las condiciones de las cuencas hidrográficas, promueve la restauración en las cuencas hidrográficas prioritarias y su monitoría (USDA Forest Service, 2011a, 2011b, 2011c). Con el WCF se clasificaron todas las cuencas hidrográficas dentro del área de planificación, con la calificación de elemento, “Bueno” o “Muy bueno”.

La cuenca hidrográfica del Río Blanco se identificó como cuenca hidrográfica prioritaria, con el sistema de clasificación WCF. Esta evaluación provee información adicional sobre las condiciones de las cuencas hidrográficas y el plan de manejo identifica estrategias de manejo que pueden considerarse para mejorar las condiciones de salud de las cuencas hidrográficas. La cuenca hidrográfica se clasificó como “Funcionando en riesgo”, como parte de la evaluación regional al usar el Marco Conceptual de Condición de Cuencas Hidrográficas. La cuenca hidrográfica del Río Blanco tiene 17,341 acres y un 30 por ciento de estos acres (5,181) son propiedad del Servicio Forestal de Estados Unidos.

Clasificación de Condición de Cuencas Hidrográficas

watershed condition SP

 

Video: Agua de El Yunque

Producido por Freshwaters Illustrated en colaboración con el Servicio Forestal con la cooperación del Bosque Experimental Luquillo y el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias. Siga el camino del agua desde las selvas tropicales del Bosque Nacional El Yunque de Puerto Rico hasta las comunidades costeras que dependen del agua dulce ... y descubra uno de los sistemas de tratamiento de agua más sorprendentes del mundo. Contiene subtítulos en inglés y español (use el botón "CC")

 

Recursos Adicionales:

 

 





https://www.fs.usda.gov/detail/elyunque/landmanagement/resourcemanagement/?cid=fseprd717431