Introducción
⌅Las cuencas hidrográficas desempeñan un papel esencial en el equilibrio ambiental y en el desarrollo sostenible. Como sistemas naturales de drenaje, regulan el ciclo del agua y contribuyen a la prevención de inundaciones. Al mismo tiempo, albergan ecosistemas diversos que favorecen la conservación de la biodiversidad y ejercen una influencia directa sobre el clima local y global, regulando la temperatura y la humedad. Cumplen una función protectora frente a la contaminación, al filtrar y depurar el agua antes de que llegue a ríos y océanos.
La cuenca hidrográfica del río San Juan, ubicada en la provincia de Santiago de Cuba, constituye un espacio de gran relevancia ambiental y socioeconómica. Su importancia radica en la interacción entre los recursos naturales y las actividades humanas que se desarrollan en el territorio. En este contexto, resulta imprescindible profundizar en el conocimiento de sus características climáticas, dado que estas condicionan la disponibilidad de agua, la dinámica de los ecosistemas y la planificación de los usos del suelo.
El presente estudio ofrece una caracterización climática detallada de la cuenca, basada en el análisis de variables como la temperatura, la humedad relativa, la precipitación y la velocidad del viento. Para ello se emplearon series históricas homogeneizadas y herramientas de sistemas de información geográfica (QGIS 3.16), generando mapas que evidencian la influencia del uso del suelo y la topografía en las condiciones climáticas locales. Los resultados constituyen una base científica sólida para anticipar fenómenos extremos, fortalecer la gestión de los recursos hídricos y apoyar la planificación agrícola y territorial. De esta manera, la investigación se convierte en un insumo clave para la gestión ambiental y la construcción de resiliencia frente a la variabilidad climática y los desafíos del desarrollo sostenible en Santiago de Cuba. Además, se enmarca en el proyecto científico Caracterización climática de las provincias montañosas de la región oriental de Cuba. Parte 2 (PS211LH004-032), aportando elementos estratégicos para la planificación territorial y la resiliencia climática.
Materiales y Métodos
⌅Para la caracterización climática de la cuenca hidrográfica del río San Juan se emplearon bases de datos proporcionadas por el Departamento de Meteorología Aplicada del Centro Meteorológico Provincial de Santiago de Cuba. Las variables de temperatura, humedad relativa y velocidad del viento abarcaron un período de 18 años (1992-2010), mientras que la precipitación se analizó en una serie histórica más extensa (1961-2008), con el fin de obtener una representación más precisa del comportamiento pluviométrico en la zona. Todos los registros fueron analizados y homogeneizados por el Centro Nacional del Clima, garantizando su calidad y consistencia.
La elaboración de los mapas temáticos se realizó en el Sistema de Información Geográfica QGIS 3.16, utilizando capas cartográficas del proyecto Caracterización climática de las provincias montañosas de la región oriental de Cuba, georreferenciadas bajo la proyección Cuba Sur. A partir de estas capas se generaron composiciones específicas para cada variable, lo que permitió una visualización detallada de su distribución espacial en el área de estudio. Este enfoque metodológico integró procesamiento estadístico y representación cartográfica, aportando herramientas útiles para la evaluación ambiental y la planificación sostenible en la cuenca.
Área de Estudio
⌅Esta cuenca se encuentra identificada como un ecosistema bajo protección y de interés provincial. Presenta un régimen fluvial permanente, con un caudal hiperanual superficial medio que alcanza aproximadamente 30.1 hm³. El río principal desemboca en el paso Aguadores, en el Mar Caribe. Sus principales afluentes son los ríos Seco, Zacateca, Maisí, Cocal y Soledad. El sistema hidrográfico está compuesto por una cuenca superficial principal y una subcuenca subterránea (Figura 1).
La
cuenca se encuentra delimitada al norte por las alturas de Boniato y el
Bonete, y al sur por las mesetas litorales y el Mar Caribe. Por el
este, sus límites están definidos por las alturas de Ochoa y las
Guásimas, mientras que al oeste se encuentran las alturas de Puerto
Pelado y la ciudad de Santiago de Cuba. La cuenca abarca una superficie
aproximada de 138.3 km². Presenta un caudal medio anual de 1.17 m³/s, un
volumen total estimado de 37.2 hm³ y una densidad de drenaje (Dd) de
1.06 km/km² (Trujillo, 2023Trujillo,
M. G. (2023). La influencia del uso del suelo en la vulnerabilidad de
un acuífero en la cuenca hidrográfica San Juan, Cuba. Agua y territorio= Water and Landscape, 21, 21-35. Disponible en: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=8667134
).
Resultado y Discusión
⌅Los valores más elevados de la temperatura media anual en la cuenca del río San Juan se registran en las zonas más urbanizadas, con rangos entre 26.1 °C y 26.3 °C. En contraste, las áreas rurales presentan temperaturas más bajas, que oscilan entre 19.1 °C y 20.0 °C (Figura 2).
Durante el período lluvioso (mayo-octubre), la temperatura media anual varía entre 24.1 °C y 27.6 °C (Figura 3). En el período poco lluvioso (noviembre-abril), que coincide con la estación invernal en Cuba, los valores se reducen ligeramente. Estos se ubican entre 19.1 °C y 24.9 °C (Figura 4), un descenso térmico que se asocia a la influencia de sistemas frontales y masas de aire frío que afectan la región durante esos meses.
En ambos períodos, las zonas urbanizadas de la cuenca presentan los valores más altos de temperatura. Estas zonas incluyen los consejos populares Reparto Sueño, Santa Bárbara, Ciudamar, Vista Alegre, Sueño y Hayde Santa María. Por otro lado, los valores más bajos se observan en los consejos populares de Siboney, El Caney y El Escandel. Estas áreas se ubican en zonas rurales con menor densidad poblacional y mayor cobertura vegetal.
La temperatura máxima media anual presenta sus valores más elevados en la zona sur de la cuenca del río San Juan, con rangos entre 31.1 °C y 32.2 °C. Estos valores disminuyen progresivamente hacia las áreas montañosas y localidades interiores. En los consejos populares Escandel y Siboney, por ejemplo, se registran temperaturas entre 24.1 °C y 26.0 °C (Figura 5).
En cuanto a la temperatura mínima media anual, la región oriental no exhibe los valores más bajos en comparación con otras zonas del país. Esta conclusión se fundamenta en los resultados del proyecto Caracterización climática de las provincias montañosas de la región oriental de Cuba. Los valores estimados oscilan entre 19.1 °C y 26.1 °C. Las zonas urbanas presentan las temperaturas más elevadas, mientras que las áreas rurales registran los valores más bajos (Figura 6).
Los
factores físico-geográficos ejercen una influencia significativa en la
variación anual de la humedad relativa máxima y mínima media, pues
determinan la distribución espacial de la temperatura, las
precipitaciones y el viento. El comportamiento de esta variable se
vincula estrechamente al régimen estacional de las lluvias, alcanzando
sus valores más altos en los meses de mayores acumulados y disminuyendo
en los períodos más secos, tal como señalaron Lecha et al. (1994)Lecha, L., Paz, L. R., & Lapinel, B. (1994). El Clima de Cuba. Editorial Academia. ISBN 959-02-006-0
. Estudios recientes, como el de Salmo et al. (2023)Salmo,
Y., Concepcion Isaac, E., Zapata Despaigne, L., Vinajera Suarez, V.,
& Rojas Serrano, Y. (2023). Caracterización climática del área de la
Cuenca Hidrográfica del rio San Juan. Revista Cubana de Meteorología, 29(1). Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S2664-08802023000100004&script=sci_arttext
en la cuenca del río San Juan, confirman esta
relación al evidenciar que las zonas urbanizadas presentan menor humedad
relativa debido al efecto de las islas de calor, mientras que las áreas
rurales con mayor cobertura vegetal registran condiciones más frescas y
húmedas.
Los valores más altos de humedad relativa se concentran en las zonas montañosas. Por el contrario, los valores más bajos se observan en zonas llanas, especialmente en las llanuras costeras meridionales, donde este patrón se manifiesta con mayor claridad.
El comportamiento de la humedad relativa media anual en la cuenca del río San Juan muestra una predominancia de valores entre 70 % y 75 %. Esta distribución es similar tanto en el período lluvioso como en el poco lluvioso. Los valores mínimos se registran en los meses de febrero, marzo, abril y julio. Esta situación es particularmente notable en las zonas ubicadas en la ciudad cabecera de la provincia de Santiago de Cuba, dentro de la porción costera sur de la región (Figura 7).
Los valores máximos de humedad relativa media se alcanzan en los meses de octubre y noviembre, con rangos anuales que oscilan entre 85 % y 95 %. Por otro lado, los valores mínimos se sitúan entre 50 % y 65 %. Las localidades urbanas presentan los valores más elevados dentro de ese rango mínimo. En contraste, los Consejos Populares de Siboney y El Escandel, ubicados en zonas rurales, registran los valores máximos de esta variable, ya que alcanzan hasta 65 % (Figura 8).
Este comportamiento confirma la influencia de factores físico-geográficos y meteorológicos en la distribución de la humedad relativa. Este hecho resulta clave para la planificación ambiental, la gestión de cultivos y la evaluación de riesgos climáticos en la región.
El concepto de lluvia máxima hiperanual se refiere a la cantidad máxima de precipitación acumulada registrada en un área específica durante un año o un período determinado. Este indicador se utiliza en estudios climáticos y meteorológicos para analizar patrones extremos de precipitación y evaluar sus posibles impactos en el territorio. En el área de estudio, los valores de lluvia máxima hiperanual oscilan entre 225 mm y 450 mm. Los mayores acumulados se concentran en las zonas más cercanas a la ciudad, como los consejos populares El Escandel y Siboney (Figura 9).
El patrón de distribución espacial de la lluvia media anual muestra valores que fluctúan entre 1000 mm y 1400 mm (Figura 10). Al analizar la precipitación por períodos, se observa un comportamiento similar en ambas estaciones dentro del área de la cuenca. No obstante, en el período poco lluvioso (noviembre-abril), los valores no superan los 600 mm, lo que evidencia una marcada disminución en la acumulación de precipitaciones.
Durante el período lluvioso (mayo-octubre), se registra la mayor cantidad de precipitaciones. Sin embargo, las zonas costeras se caracterizan por presentar los valores más bajos. Este comportamiento se explica por la influencia de fenómenos como la convergencia de brisas y la convección, meteoros típicos de esta estación, que desplazan las lluvias hacia el interior del territorio (Figura 11).
La velocidad media del viento en la cuenca del río San Juan presenta un comportamiento estacional marcado. Los valores más elevados se registran entre los meses de enero y marzo, incluso en zonas interiores del territorio. A partir de abril se observa una disminución progresiva que se extiende durante mayo y junio. Este patrón se corresponde con el período invernal, en el cual se destacan los valores máximos de la velocidad media del viento. Específicamente en el mes de febrero se registran rangos entre 4.51 m/s y 5.0 m/s en el área de estudio (Figura 12).
En contraste, durante el período lluvioso (mayo-octubre) se registran los valores mínimos. Mayo es uno de los meses con menor velocidad, entre 3.0 m/s y 4.0 m/s, mientras que junio presenta rangos aún más bajos, entre 2.76 m/s y 3.50 m/s (Figuras 13 y 14).
Espacialmente, los valores mínimos se localizan en el centro de la cuenca, particularmente en las zonas urbanizadas y valles. No obstante, estos valores siguen siendo inferiores a los observados en las áreas cercanas al litoral costero, donde la influencia marina modera la intensidad del viento. Este análisis resulta clave para la planificación territorial, el diseño de infraestructuras resilientes y la evaluación de riesgos climáticos en la región.
Investigaciones previas han abordado
aspectos relacionados con la calidad de las aguas, la cobertura forestal
y la gestión integrada del territorio en la cuenca del río San Juan (Olivares et al., 2012Olivares,
G., Naranjo-López, C., López-del Castillo, P., & Morell-Bayard, A.
(2012). Valoración de la calidad del agua del río San Juan de Santiago
de Cuba asociado a un foco de contaminación industrial. Ciencia en su PC, 4, 99-111. Disponible en: https://www.redalyc.org/pdf/1813/181325081008.pdf
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A. de la C., Bergues-Garrido, P., López-Del Castillo, P., &
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Santiago de Cuba: Período 2013-2015. Ciencia en su PC, 1(3), 36-49. Disponible en: https://www.redalyc.org/journal/1813/181365138003/html/
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en Cuba: Caso cuenca San Juan. Ciencia en su PC, 1(2), 31-44. Disponible en: https://www.redalyc.org/journal/1813/181369731003/html/
, 2023; Trujillo, 2023Trujillo,
M. G. (2023). La influencia del uso del suelo en la vulnerabilidad de
un acuífero en la cuenca hidrográfica San Juan, Cuba. Agua y territorio= Water and Landscape, 21, 21-35. Disponible en: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=8667134
; Martínez et al., 2024Martínez,
A. P., Montero, O. P., Batista, C. M., & Vega, J. F. Á. (2024).
Estimación de la cobertura forestal en la cuenca hidrográfica del río
“San Juan”, Cuba. Ingeniería Hidráulica y Ambiental, 45(3), 29-40.
). En este contexto, el estudio de Salmo et al. (2023)Salmo,
Y., Concepcion Isaac, E., Zapata Despaigne, L., Vinajera Suarez, V.,
& Rojas Serrano, Y. (2023). Caracterización climática del área de la
Cuenca Hidrográfica del rio San Juan. Revista Cubana de Meteorología, 29(1). Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S2664-08802023000100004&script=sci_arttext
aportó una primera aproximación climática al
analizar las variables de precipitación y temperatura a partir de una
serie de datos de 35 años (1981-2016) registrados en la Estación La
Universidad. Sus resultados evidenciaron la marcada estacionalidad del
régimen pluviométrico y la influencia de la variabilidad térmica en la
dinámica ambiental de la cuenca.
Los hallazgos del presente
trabajo amplían esa perspectiva al incorporar un análisis más detallado
de la distribución espacial de la temperatura, la humedad relativa, la
precipitación y la velocidad del viento, utilizando series históricas
homogeneizadas y herramientas de sistemas de información geográfica. Se
confirma que la topografía y el uso del suelo ejercen una influencia
significativa en los patrones climáticos locales: las zonas urbanizadas
presentan temperaturas más elevadas y menor humedad relativa, mientras
que las áreas rurales con mayor cobertura vegetal registran condiciones
más frescas y húmedas. Asimismo, la precipitación muestra una clara
estacionalidad, con máximos en el período lluvioso y mínimos en la
estación seca, en concordancia con lo reportado por Salmo et al. (2023)Salmo,
Y., Concepcion Isaac, E., Zapata Despaigne, L., Vinajera Suarez, V.,
& Rojas Serrano, Y. (2023). Caracterización climática del área de la
Cuenca Hidrográfica del rio San Juan. Revista Cubana de Meteorología, 29(1). Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S2664-08802023000100004&script=sci_arttext
.
Conclusiones
⌅La urbanización genera un efecto significativo en el clima local de la cuenca del río San Juan. Las zonas con mayor densidad de población, como Reparto Sueño o Ciudamar, presentan sistemáticamente las temperaturas medias, máximas y mínimas más elevadas, constituyendo islas de calor. En contraste, las áreas rurales con mayor cobertura vegetal, como Siboney o El Escandel, registran valores térmicos notablemente inferiores, evidenciando el papel mitigador de la vegetación.
El régimen climático de la cuenca presenta una marcada estacionalidad. El período lluvioso (mayo-octubre) es más cálido y concentra la mayor precipitación, aunque las zonas costeras reciben menos lluvia. El período poco lluvioso (noviembre-abril) es más fresco y seco, con un descenso térmico asociado a masas de aire frío. La humedad relativa y la velocidad del viento también siguen este patrón, con valores máximos en los meses invernales.
La distribución espacial de los elementos climáticos está determinada por factores físico-geográficos. La topografía y la distancia al mar explican que las zonas montañosas presenten mayor humedad y menor temperatura, mientras las llanuras costeras del sur registren menor humedad. Asimismo, la precipitación máxima se concentra en zonas cercanas a la ciudad, y el viento es más intenso en el interior que en el litoral, donde la influencia marina lo modera.