1. Volumen 23, Número 01
Páginas 01‐39
Mayo, 2010
Universidad Nacional de Ingeniería
Managua, Nicaragua

2. ISSN 1818-6742
Impreso en Nicaragua.
www.nexo.uni.edu.ni
Vol.23, No.01, pp.01-39/Mayo 2010
COMITÉ EDITORIAL
Editor en Jefe
Ricardo Rivera
Facultad de Tecnología de la Construcción
Universidad Nacional de Ingeniería
Nicaragua
Editores Asociados
Sergio Martínez Benjamín Rosales Marco Munguía
Vice-Rector I&D Dirección de Investigación Programa UNI-ASDI. Facultad
Universidad Nacional de Universidad Nacional de de Electrotecnia y Computación
Ingeniería Ingeniería Universidad Nacional de
Nicaragua Nicaragua Ingeniería
Nicaragua
Editores Temáticos
Munir Khamashta Shahin Steve Codina Macía Manuel Aguirre
Ingeniería Mecánica Mecánica de Fluidos Facultad de Ciencias Exactas
Universidad Politécnica de Universidad Politécnica de Universidad Nacional del Centro
Cataluña Cataluña de la Provincia de Buenos Aires
España. España. Argentina
Rubén Bancrofft Félix Álvarez Paliza David Huguet Ballester
Facultad de Arquitectura. Facultad de Ingeniería Eléctrica. Ingeniería Mecánica
Instituto Superior Politécnico Universidad Central “Martha Universidad Politécnica de
José Antonio Echevarría Abreu” de Las Villas. Cataluña
Cuba Cuba España.

3. ISSN 1818-6742
Impreso en Nicaragua.
www.nexo.uni.edu.ni
Vol.23, No.01, pp.01-39/Mayo 2010
INDICE
Editorial .............................................................................................................................................. 1
R. Rivera
Variables ambientales y actividades ganaderas determinantes para la Evaluación Ambiental
Estratégica de la ganadería bovina en Nicaragua. ........................................................................... 2
J. Gallo
Metodología de modelación de escenarios de riesgo sísmico en Managua, Nicaragua ................. 9
A. Ugarte
Estimación de la carga de nutrientes procedentes de la cuenca de drenaje superficial del rio
Tepenaguasapa ................................................................................................................................. 18
B. Morales, G. Chávez
Aplicación del concepto de participación ciudadana y su impacto en la gestión integral de los
recursos hídricos. Caso cuenca del lago Cocibolca ........................................................................ 27
S. Espinal
Una nueva expresión acerca del producto de convolución de la derivada de orden k de la delta
2
de Dirac en x − m 2 . .................................................................................................................... 33
M. Aguirre

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Vol. 23, No. 01, pp.01-39/Mayo 2010
Editorial
LA COMUNICACIÓN, LA ERA DEL CONOCIMIENTO Y LA CIENCIA
A inicios del mes de marzo, este editor participó en un seminario sobre Periodismo y Divulgación Científica promovido
por el Consejo Nicaragüense de Ciencia y Tecnología (CONICYT). La mayor parte de los participantes fueron periodistas
de los distintos medios de comunicación del país, y este hecho permitió que el seminario fuese muy enriquecedor, ya que
se considera que es importante que los investigadores y científicos conozcan el papel de los comunicadores en esta
temática y cómo operan a la hora de informar a la sociedad. Y es que si se parte de la idea de que la sociedad necesita
estar informada de cuanto le concierne, el periodismo nacional en la era del conocimiento debe contribuir a fomentar un
mayor interés por la investigación científica entre la ciudadanía y a promocionar la importancia de la ciencia y la
tecnología en la sociedad. Se menciona esto porque en la actualidad las noticias de C y T enfrentan en los medios de
comunicación nicaragüenses un grave problema de espacio.
A propósito de esto, uno de los monitores del seminario resaltó el hecho de que muchos analistas que investigan la
influencia social de los medios de comunicación señalan que por ejemplo, las diferentes secciones de un periódico
implican formas de percibir, clasificar y organizar la realidad, dividiendo al país en diversas áreas de interés colectivo. Es
decir, que si se aplica dicho concepto, se encontrará que las secciones temáticas –política, opinión, sucesos, deportes,
espectáculos e internacionales–, son las claras dominadoras del espectro informativo en todos los espacios radiales,
televisivos y escritos del país. Se considera que la Ciencia y la Tecnología tienen una importancia para la sociedad
nicaragüense que en general no está reflejada en sus medios de comunicación, por lo que la atención a esta área de
información crucial sigue siendo bastante pobre. Durante los paneles abiertos del Seminario fueron surgiendo las razones
de esta pobreza informativa, las cuales fueron desde no contar con una adecuada formación a nivel nacional en
periodismo científico, hasta la poca credibilidad de las noticias científicas.
Los comunicadores son conscientes de que cada vez existe una mayor demanda por parte del público por saber acerca de
los grandes temas científicos contemporáneos. Por otra parte, actualmente los periódicos se publican en Internet (como un
claro ejemplo del uso de las nuevas tecnologías), y pueden ser leídos en una computadora o desde un teléfono celular de
última generación, lo cual es evidencia de la transformación de la relación entre los ciudadanos y la sociedad. Este editor
cree firmemente que la divulgación científica es una demanda claramente constada en la sociedad y esta necesidad de
estar informado no se cubre solamente con revistas científicas de investigación, ni con libros de texto o conferencias, sino
que debe tambien hacer uso de medios más populares y cercanos como la radio, la televisión y los periódicos. Es en estos
medios donde la población en general recibe consejo científico y conocimiento sobre el progreso tecnológico.
Para impulsar la información científica y tecnológica en los medios de comunicación de Nicaragua, el primer paso que
debe darse es que la ciencia y la tecnología conquisten un espacio informativo propio, con una sección particular en la que
trabajen periodistas especializados en la materia. Los medios de comunicación pueden contribuir a fomentar un mayor
interés por la investigación científica entre la sociedad nicaraguense, y a promover la importancia de la C y T, y con ello
aumentar la conciencia pública para exigir más y mejor ante el estado.
Desde la Revista Científica Nexo, se anima a las Facultades de Ciencias de la Comunicación del país a incorporar en sus
curriculos asignaturas o contenido que capaciten a los profesionales del periodismo para bordar las temáticas de C y T, a
que los dueños y directores de los medios de comunicación readecuen sus espacios en reciprocidad con las demandas que
plantea la actual sociedad del conocimiento y a los científicos e investigadores y aumenten su cuota de responsabilidad
social para con la población. Si bien el camino es largo para materializar estos deseos, se puede comenzar con acciones
simples pero significativas. Animo a todos.
Ricardo Rivera
Editor en jefe
nexo@uni.edu.ni
1

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Impreso en Nicaragua.
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Vol. 23, No. 01, pp.02-08/Mayo 2010
¿
Variables ambientales y actividades ganaderas
determinantes para la Evaluación Ambiental Estratégica de
la ganadería bovina en Nicaragua.
J. Gallo
Consultor en Gestión Ambiental
E-mail: jgallog@gmail.com
(recibido/received: 16-Noviembre-2009; aceptado/accepted: 10-Mayo-2010)
RESUMEN
Como resultado de esta investigación se determinaron las variables ambientales y actividades ganaderas
determinantes para la Evaluación Ambiental Estratégica (EAE) de la ganadería bovina en Nicaragua. El estudio
permitió definir que las variables ambientales determinantes, por la relación existente entre las actividades
ganaderas y antrópicas, están contenidas principalmente en los factores del medio físico construido y medio
socioeconómico, siendo estas: el propósito productivo y la integración de la ganadería con los cultivos y pastos. A
su vez, las actividades ganaderas se relacionan directamente con las dimensiones técnicas propias del sector
ganadero, así como de los aspectos sociales y económicos, resultando la de mayor valor, la alimentación del ganado.
Las variables y actividades ganaderas determinantes, permitieron definir el inicio del proceso de evaluación y
constituyeron una herramienta para planificar y ejecutar acciones para el desarrollo del sector ganadero en el país, y
a su vez, representaron un equilibrio para la relación sostenible entre los factores ambientales y el sector mismo. La
formación de paneles de expertos y el empleo de métodos matemáticos fueron necesarios para la selección de las
variables y actividades.
Palabras claves: variables ambientales, evaluación ambiental estratégica, ganadería bovina.
ABSTRACT
As a result of this research, environmental variables and cattle raising were determined by the strategic
environmental evaluation of cattle raising in Nicaragua. The study allowed for the definition and determination of
environmental variables and the current relationship between cattle raising and anthropic. The principal components
of the factors in the physical and socio-economic environments, these being: The production and integration of
cattle raising with crop production and grazing land (pasture). At the same time, cattle raising is directly related to
the techniques used in the cattle industry as well as social and economic aspects resulting in improved cattle feed.
The variables and cattle raising determined allow for definition at the beginning of the evaluation process and
constitute a tool for planning and action for the development of the country´s cattle industry. At the same time it
represents a balance of the sustainable relationship between environmental factors and the industry itself. The
creation of panels of experts and the use of mathematical methods will be necessary for the selection of variables
and activities.
Keywords: enviromental variables, strategic environmental assessment, cattle raising.
2

6. J. Gallo
INTRODUCCIÓN ambientales (Oñate, 2002). Es decir, cada país debe
desarrollar su propia metodología para identificar y
Nicaragua es un país que fundamenta su economía en la definir las variables para la elaboración de su particular
actividad agrícola y agropecuaria. Dentro de este EAE.
escenario, el sector ganadero aporta a la nación un
importante componente económico, social y ambiental Esta investigación propone la determinación de tales
(Nicaragua en Cifras, 2010). A pesar de esto, el rubro variables para la Evaluación Ambiental Estratégica, en
ganadero en la actualidad posee sistemas tecnológicos una actividad económica de gran importancia para el
poco desarrollados y de reducida productividad. país, como lo es el sector ganadero.
Al sector agropecuario y concretamente a la ganadería MATERIALES Y MÉTODOS
bovina se le relaciona constantemente con la generación
de desequilibrios ambientales en las zonas geográficas Los materiales empleados en esta investigación fueron:
en donde se desarrolla. Tal como lo cita el Informe
estado del ambiente en Nicaragua (2001), uno de los • Documentación electrónica: extraída de bases de
principales problemas ambientales del país es la datos calificados.
expansión territorial de la ganadería y agricultura
(continuo avance de la frontera agrícola), la cual está • Documentación impresa: libros, revistas.
causando de forma directa la desaparición de los
bosques, principalmente en la región Atlántica ubicada • Entrevistas personales.
al este del país. En Nicaragua la frontera agrícola avanza
en una sola dirección: de oeste a este, ya que dicha Los métodos utilizados en esta investigación fueron:
región es la única que aún conserva bosques vírgenes de
grandes extensiones propiedad de la nación. 1. Análisis bibliográfico de la información
recopilada.
La mayoría de los problemas ambientales generados por
las actividades agropecuarias, pueden ser identificados
2. Análisis matricial de interacción elaborada y
tempranamente. En el caso de los programas y proyectos
aplicada por el comité de expertos mediante el
del sector agropecuario, los problemas son originados
uso de las siguientes herramientas:
desde su formulación –de los planes y programas– ya
que estos frecuentemente no incorporan las
consideraciones ambientales concernientes a la • Grupo focal: El desarrollo de esta
actividad. herramienta metodológica, permitió la
identificación de las variables y actividades
En este estudio se introdujo una herramienta, que más significativas para su posterior análisis,
permitió incorporar la dimensión ambiental a un sistema la determinación final de las variables y de
de planificación, conocida como la Evaluación las actividades que forman parte de la
Ambiental Estratégica (EAE). Esta herramienta Metodología de Evaluación Ambiental
consistió en un proceso de carácter preventivo, Estratégica.
sistemático, integrador y global, que evalúa las posibles
repercusiones ambientales de las propuestas de políticas, • Entrevista personal: A través de éstas, se
planes y programas durante su proceso de elaboración, logró establecer un determinado número de
integrando las consideraciones ambientales en los variables y actividades propias del sector
procesos de toma de decisiones estratégicas, por medio ganadero.
de la incorporación de los objetivos ambientales además
de los económicos y sociales. Este proceso requiere de 1. Análisis Bibliográfico.
la participación de los actores del tema a evaluar (Gallo,
2009). El análisis bibliográfico consistió en la clasificación y
sistematización de la información relacionada con la
La metodología de la EAE debe ser diseñada en cada evaluación ambiental estratégica de la ganadería bovina.
país debido a que cada uno de ellos posee sus propias
condiciones económicas, sociales, políticas, culturales y
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7. J. Gallo
2. Análisis matricial por el comité de expertos con las que se lograron obtener más elementos de
consulta para la identificación de las variables y
La determinación de las variables y actividades actividades determinantes para la elaboración de la
ganaderas más determinantes para la EAE fue realizada Evaluación Ambiental Estratégica en la ganadería
por un grupo de expertos empleando un análisis de bovina.
matriz de interacción.
Tomando como referencia los resultados obtenidos del
Comité de expertos: proceso de consulta para la identificación de variables y
actividades claves del sector ganadero, realizado con
Durante la realización de esta investigación fue expertos, se propuso:
indispensable crear un comité de expertos, cuyos
objetivos fueron acompañar y validar la investigación. a) Las variables relacionadas con el entorno
La retroalimentación con el comité de expertos fue ambiental, agrupadas en el medio físico construido,
desarrollada a través de los grupos focales. medio físico natural y el medio socioeconómico.
Korman (1992), define a los grupos focales como "la b) Las actividades que constituyen la ganadería
reunión de un grupo de individuos seleccionados por los tradicional del país.
investigadores para discutir y elaborar, desde la
experiencia personal, una temática o hecho social que es Posterior a estos procesos, las variables y actividades
objeto de investigación". ganaderas se sometieron a un análisis matricial.
De acuerdo con esta definición, desde el inicio de la Análisis matriz de interacción:
investigación se seleccionó al grupo de expertos, el cual
está compuesto por personas con vastos conocimientos Una vez listadas las variables y actividades, se procedió
en el tema de la ganadería y la evaluación ambiental, y a a realizar el análisis para la identificación y la selección
su vez representan a instituciones públicas y privadas de las mismas, en razón de cuáles eran más
relacionadas con el tema investigado. determinantes para el sector. Para este caso se utilizó el
método matricial de interacción entre variables y
Este comité de expertos fue integrado por miembros del actividades (éste método fue propuesto y valorado por el
Sector Público Agropecuario (SPAR), compuesto por: el comité de expertos). Empleando para esto el programa
Instituto de Desarrollo Rural (IDR), Ministerio del Microsoft Excel (ver Tabla 1). Se ubicaron las variables
Ambiente y los Recursos Naturales (MARENA), en las filas y las actividades en las columnas.
Ministerio Agropecuario y Forestal (MAGFOR),
Instituto Nicaragüense de Tecnología Agropecuaria En dicho proceso de análisis, se tomaron como escala
(INTA), productores ganaderos representantes de los rangos de valoración de cero a tres (0-3), que se
gremios organizacionales afiliados a la Cooperativa de constituyen como parámetros a utilizar en la tabla de
Servicios Múltiples (COOPROMUSUN) y Cooperativa interacción –variables vs actividades–, de la siguiente
de Servicios Múltiples de Paiwas (COOSEMUPA), forma:
miembros de ONG, docentes investigadores de la
Facultad de Ciencia Animal de la Universidad Nacional Alta relación entre variable 1 y actividad A: 3
Agraria (UNA), y el Instituto Interamericano de Media relación entre variable 1 y actividad A: 2
Investigación Agrícola (IICA). Baja relación entre variable 1 y actividad A: 1
No hay relación entre variable 1 y actividad A: 0
Con el grupo de expertos se realizaron talleres sobre la
dinámica de trabajo, la importancia y objetivos a El método matricial es ilustrado en la Tabla No. 1, que
alcanzar con las sesiones de trabajo del Grupo Focal. se muestra a continuación:
Estas sesiones permitieron que los participantes
expresaran sus criterios y puntos de vista particulares, y
que a posteriori condujeran a que se alcanzaran
consensos comunes. Posteriormente se desarrollaron
sesiones de entrevistas personales con los participantes,
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8. J. Gallo
Tabla 1 Matriz de interacción entre actividades RESULTADOS Y DISCUSIÓN
ganaderas y variables ambientales.
En una etapa posterior a la determinación del valor de
cada relación, se calculó el promedio de todos ellos,
para este estudio fue de 1.62. Este valor promedio,
por tanto pasó a constituirse en un valor de
discriminación.
De igual forma se obtuvieron los valores promedios
de la relaciones de cada variable con las actividades
(promedio de los valores de cada fila), y el valor
promedio de cada actividad con las variables
(promedio de los valores de cada columna). Los
valores promedios de las variables y de las
actividades que superaron el valor del discriminante
(1.62), fueron categorizadas como variables y
actividades más determinantes.
Al completar la matriz con los valores, se obtuvieron
los siguientes resultados.
Tabla 2 Variables claves para la EAE.
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9. J. Gallo
Como resultado de este proceso se obtuvo que las La gobernanza, se refiere a la administración de las
principales variables del sector ganadero están gestiones efectuadas por los productores. Esta abarca lo
distribuidas en los factores del medio físico construido, referente a la fuerza de trabajo, la seguridad de la tierra,
físico natural y socioeconómico, siendo la variable de la capacidad técnica y cultural del productor y a su
mayor valor, el propósito productivo de la ganadería y la organización.
de menor la humedad relativa.
El cambio climático, es el resultado de la preocupación
Las variables fueron agrupadas y caracterizadas de social que existe referente a este fenómeno, y cómo la
acuerdo con aspectos comunes: actividad ganadera aporta en la generación de los gases
del efecto invernadero. Desde el punto de vista de los
La capacidad de uso del suelo agrupó las variables: productores, el acceso a fuentes de financiamiento, es el
suelo, agua, clima, infraestructura, ganadería y su indicador más determinante, no obstante, conviene
integración con los cultivos o diversificación. Esta destacar que las variables deben analizarse de manera
nueva unidad de análisis permite determinar qué suelo y integral. Lo que representa entenderlas como elementos
bajo qué circunstancias son aptas para la ganadería. que integran un sistema, es decir, unas son
complementarias de las otras y se apoyan entre sí, y se
El cambio en cobertura forestal permitió determinar el sustentan para generar un equilibrio del sector ganadero.
avance de la frontera agrícola en una región
determinada. Se ha comprobado que la ganadería está Determinadas las variables, fue necesario conocer las
íntimamente relacionada al avance de la frontera actividades más determinantes del sector ganadero.
agrícola, por lo tanto se constituye en un indicador de
gran relevancia en lo referente a la medición de los
impactos negativos de la actividad ganadera.
La asistencia técnica se refiere a la asistencia que recibe
un productor agropecuario por parte de las instituciones
públicas, privadas o de su propia organización. Esta
asistencia es influenciada muchas veces por la ejecución
de planes, programas y proyectos.
Tabla 3. Actividades ganaderas claves para la EAE.
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10. J. Gallo
Como resultado del proceso se obtuvieron las REFERENCIAS
principales actividades del sector, las que están inmersas
tanto en las dimensiones técnicas propias de la Aguilar, G. (2003). Evaluación de Impacto Ambiental
actividad, como en los aspectos sociales y económicos, para Centroamérica. Tomo 3 Evaluación Ambiental
siendo la de mayor valor el pastoreo del ganado y la de Estratégica. Ministerio de Asuntos Exteriores de los
menor valor la construcción y mantenimiento de las Países Bajos. San José, Costa Rica
cercas de corrales.
Banco Central de Nicaragua, (2010). Nicaragua en
La variable manejo del sistema no se incluyó dentro del Cifras. Managua, Nicaragua.
análisis matricial, ya que es una actividad que es
aplicada de manera transversal a todas las variables y Belli, R., et al. (2006). El Desarrollo Ganadero en
Nicaragua y su influencia sobre: El Bienestar
actividades ganaderas, por lo tanto su análisis debe ser
Socioeconómico de las Familias, la Biodiversidad y los
intrínseco.
Servicios Ambientales. Universidad Centroamericana.
Managua, Nicaragua
Así mismo, de este análisis se determinó que existe una
integración entre la ganadería y los cultivos, (por lo Bertilsson, J. (2002). Methane emissions from enteric
tanto lo mejor es analizar de forma integrada ambos fermentation-effects of diet composition. En: Petersen,
factores). S.O., Olesen, J. (Eds.), Greenhouse Gas Inventories for
Agriculture in the Nordic Countries. 81. pp 37-45.
Estas resultaron ser las principales variables y
actividades en el sector de la ganadería bovina en el Food and Agriculture Organization (FAO). (2002).
país, por lo que deberán estar incluidas durante el Bienvenido a la Caja de Herramientas para Zonas de
proceso de elaboración de los planes y programas del Ladera Sobre Ganadería y Ambiente. Proyecto LEAD
sector ganadero. (Livestock, Environment and Development Initiative).
Disponible en: www.lead.virtualcentre.org.
CONCLUSIONES
Gallo, J. (2009). Instrumento para la Evaluación
La determinación de las variables y actividades Ambiental Estratégica de la Ganadería Bovina en
determinantes para la Evaluación Ambiental Estratégica Nicaragua. Tesis Doctoral. Managua, Nicaragua.
es el punto de partida para la planificación y evaluación
paralela de los planes, programas y políticas ganaderas. Jongebreur, A. (2000). Strategic Themes in Agricultural
and Bioresource Engineering in the 21st Century. J.
Este análisis matricial muestra que las variables y agric. Engage Res. 76, pp. 227-236 disponible en:
actividades deben ser estudiadas como sistemas de http://www.idealibrary.com
interrelaciones (análisis sistémico), lo que garantiza el
equilibrio del mismo. Korman, (1992). Citado por Aigneren, Artículo
publicado en CEO, Revista Electrónica no. 7 Medellín,
2000. Disponible en: http://huitoto.udea.edu.co/co. La
Los comités de expertos son una herramienta de gran
técnica de recolección de información mediante grupos
utilidad para la obtención de información y la validación
focales.
de la misma.
Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales,
La ganadería, por la generación de gases de efecto (2001). Informe Estado del Ambiente en Nicaragua.
invernadero está vinculada directamente con el cambio 2001. Managua, Nicaragua.
climático, y representa un reto para los actores locales
mejorar el manejo del ganado y contribuir de esta forma a
mitigar los efectos que producirá el cambio climático.
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11. J. Gallo
Nicholson, C., et al. (2001). Environmental Impacts of Verheem, R. (2003). Evaluación Ambiental
Livestock in the Developing World. Estratégica. San José, Costa Rica: Oficina
Regional para Mesoamérica.
Oñate, J., et. al. (2002). Evaluación Ambiental
Estratégica. p-60. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid, Jorge Gallo, se graduó de Ingeniero
España Agrónomo, en El Zamorano en
1997. Obtuvo los grados científicos
Partidario, M. & Arts, J. (2005). SEA Follow-up. de Máster en Planificación y
Exploring the concept of strategic environmental Administración Ambiental de
assessment follow-up. Impact Assessment and Project Proyectos (2006) y Doctor en
Appraisal, Beech Tree Publishing, 23(3), pp. 246-257. Ciencias del Ambiente (2009),
ambos en el Programa de Estudios
Rodrigues, G., Campanhola, C. y Choji, P. (2003). An Ambientales Urbanos y Territoriales (PEAUT) de la
environmental impact assessment system for Universidad Nacional de Ingeniería (UNI). Actualmente
agricultural R&D. Environmental Impact Assessment es Coordinador Técnico del Doctorado Ciencia
Review 23. pp. 219-244. Tecnología y Desarrollo de la UNI. Su área de
investigación es la ciencia, tecnología, planificación, la
Stinchcombe, K. & Gibson, R. (2001). Strategic
evaluación y los proyectos y negocios rurales.
Environmental Assessment as a means of pursuing
sustainability: ten advantages and ten challenges.
Journal of Environmental Assessment Policy and
Management (JEAPM). 3(3). pp. 343-372.
Verheem, R. y Jamn, T. (2000). Strategic environ-
mental assessment: one concept multiple forms,
Impact Assessment and Project Appraisal, 18 (3).
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Vol. 23, No. 01, pp. 02-08/Mayo 2010

12. ISSN 1818-6742
Impreso en Nicaragua.
www.nexo.uni.edu.ni
Vol. 23, No. 01, pp.09-17/Mayo 2010
Metodología de modelación de escenarios de riesgo sísmico
en Managua, Nicaragua
A. Ugarte
Facultad de Arquitectura, Universidad Nacional de Ingeniería (UNI)
PO Box 5595, Managua, Nicaragua
e-mail: ajugarte@farq.uni.edu.ni
(recibido/received: 11-Noviembre-2009; aceptado/accepted: 20-Mayo-2010)
RESUMEN
La investigación Metodología de Modelación de Escenarios de Riesgo Sísmico en Managua, Nicaragua fue
ejecutada por el proyecto Reducción del Riesgo Sísmico en Centroamérica (RESIS II) en su fase II, bajo el auspicio
del Centro de Prevención de Desastres en América Central (CEPREDENAC), del cual la Universidad Nacional de
Ingeniería (UNI) es parte. Dicha investigación presenta los análisis y resultados de la actualización de la amenaza
sísmica, zonificación tectónica y aceleraciones espectrales (PGA) esperadas de Centroamérica y en particular de
Managua, Nicaragua. Se presentan formatos de recopilación de información y también algunos ejemplos de los
resultados obtenidos de los datos de campo levantados directamente de las edificaciones de viviendas de un barrio
de Managua, así como de una extrapolación lograda sobre la base de datos catastrales de la ciudad de Managua. A
partir de una muestra de viviendas típicas se establece una clasificación o tipología por cada sistema constructivo a
los cuales se les aplico el Método de Análisis Estático No Lineal de Estructuras (PUSHOVER) generándose un
análisis de la capacidad de la estructura acorde con una demanda y por ende el punto de desempeño, el cual
representa el Máximo Desplazamiento Estructural esperado para un sismo dado y así reflejar el grado de
vulnerabilidad. Finalmente, se presenta una guía de usuario del software denominado SELENA (SEismic Losses
EstimatioN through a logic tree Approach) diseñado para aplicarse a esta investigación, con el objetivo de lograr la
modelación del riesgo sísmico para Managua.
Palabras claves: vulnerabilidad, prevención de desastres, aceleraciones espectrales, método no lineal.
ABSTRACT
The research methodology for seismic risk scenarios modeling in Managua, Nicaragua was carried out by the
Central America Seismic Risk Reduction Project (RESIS II) in phase II under the auspices of the center for disaster
prevention in Central America (CEPREDENAC) of which the National University of Engineering (UNI) is part. The
aforementioned research presents an analysis of the results of actual sismic risk, tectonic and spectral acceleration (PGA)
expected in Central America in particular Managua, Nicaragua. A compilation of information is presented as well as
examples of the results obtained in the field taken directly from homes in a neighborhood of Managua. Thus, an
extrapolation was reached based an data obtained from the property Register in Managua. From a sample of typical
homes a classification or typology for each building system was established which was applied to the Nonlinear Method
of Analysis of Static Structures (PUSHOVER). Thus, an analysis of the capacity of the structure, relevant to demand, was
obtained an therefore, the point of performance which represents the Maximum Structural Displacement to be expected
during any given earthquake, reflecting weak points and degree of vulnerability. Finally, a guide to the use of computers
was presented using software called Seismic Loss Estimation using a Logic Tree Approach (SELENA). This is designed
for research application and to establish a new methodology for Seismic Risk Modeling in Managua.
Keywords: vulnerability, disaster prevention, spectral acceleration, nonlinear method.
9

13. A Ugarte
INTRODUCCIÓN Es vital para nuestro país y en especial para Managua, el
mejorar los niveles de prevención de los riesgos de
Nicaragua es un país con alta incidencia de sismos desastres producto de sismos, estableciendo
producto del choque tectónico de las placas Coco y metodologías que modelen escenarios de riesgos
Caribe, de numerosas fallas geológicas que atraviesan sísmico. Debido a que hay escaso nivel de investigación
sobre todo la ciudad de Managua y también de científica sobre esta materia, este trabajo resulta útil.
actividades volcánicas que la ubican como uno de los
países de la región y del mundo de más alto Riesgo METODOLOGÍA
Sísmico.
La metodología utilizada en la investigación fue la
La presente investigación denominada Metodología de siguiente:
Modelación de Escenarios de Riesgo Sísmico en
Managua, Nicaragua, fue ejecutada por el proyecto Amenaza Sísmica
Reducción del Riesgo Sísmico en Centroamérica
(RESIS II) en su fase II, bajo el auspicio del Centro de En la presente investigación se tomó en cuenta como
Prevención de Desastres en América Central antecedente inmediato el primer estudio de amenaza
(CEPREDENAC), del cual la Universidad Nacional de desarrollado para toda la región centroamericana a partir
Ingeniería (UNI) es parte. Dicha investigación presenta del año 2000, con la participación de especialistas de
los análisis y resultados de la actualización de la todos los países del área y con información actualizada
Amenaza Sísmica, Zonificación Tectónica y de los bancos de datos sismológicos y de movimiento
aceleraciones espectrales (PGA) esperadas de fuerte. Producto del consenso de los distintos
Centroamérica y en particular de Managua, Nicaragua, especialistas de los países de América, se determinó el
lográndose obtener las curvas de fragilidad obtenidas del tratamiento de las diferentes fases del estudio: catálogo
procesamiento de los datos de campo levantados sísmico, zonificación, atenuaciones.
directamente de las edificaciones de viviendas de un
barrio de Managua; así como de la extrapolación de las En abril del 2008 se concluyó un estudio regional que
bases de datos del Catastro de Managua. actualizó la amenaza sísmica en Centroamérica, en
donde se estableció la zonificación específica para cada
A través de una clasificación de los sistemas uno de los escenarios sísmicos de la región: cortical,
constructivo se aplicó el Método de Análisis Estático no interfase e intraplaca y selección y calibración de
Lineal de Estructuras (PUSHOVER) con un análisis de modelos de atenuación del movimiento fuerte para cada
la capacidad de la estructura acorde con una demanda escenario; cuyos resultados principales se muestran a
(punto de desempeño) el cual representa el Máximo continuación:
Desplazamiento Estructural esperado para una eventual
actividad sísmica. 1. Análisis del marco sismo tectónico regional:
También se presenta una Guía para el uso de software
denominado SELENA (SEismic Losses EstimatioN
through a logic tree Approach) aplicado a esta
investigación para la modelación del riesgo sísmico en
Managua.
La metodología de modelación del riesgo sísmico para
Managua, Nicaragua; que se diseño para aplicarse a esta
investigación, determinó las curvas de fragilidad de
diversas tipologías constructivas, y en una próxima
etapa determinara las perdidas esperadas en la
infraestructura de viviendas y en los aspectos
económicos, en heridos y vidas humanas.
Fig. 1 Mapa Tectónico de Centroamérica
10
Vol. 23, No. 01, pp. 09-17/Mayo 2010

14. A Ugarte
2. Confección de un catálogo de proyecto: Datos
de Entrada
Fig. 4. Zonificación con detalle nacional. Zonas de
subducción interfase sismicidad intermedia, con
25<h> 60 km
Fig. 2. Catálogos de Sismos desde 1522 hasta diciembre
del 2007 con magnitudes homogneizadas a Mw >= 3.5
3. Zonificación sismo genética: Datos de
Entrada
Fig. 5. Zonificación con detalle nacional. Zonas de
subducción intraplaca-sismicidad profunda, con h>60
km
Vulnerabilidad Sísmica
Fig. 3. Zonificación con detalle nacional. Zonas
corticales con sismicidad superficial con h<25 km En este ítem se presentan los elementos del formato
utilizado para el levantamiento de campo, que permitió
obtener algunas curvas de fragilidad (funciones de
vulnerabilidad) sobre la base de datos catastrales
actualizados y de los estudios analíticos del riesgo
Sísmico para ciertas tipologías constructivas propias de
la ciudad de Managua, Nicaragua.
Elementos del formato de tabla utilizada en el
levantamiento de campo para la recopilación de la
información:
11
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15. A Ugarte
1. Numero identificador del Edificio. • Estadísticas de población (ocupantes de
viviendas, edades, trabajo, etc.).
2. Uso del Edificio: Aquí se refiere a que si sus • Escenario Sísmico (Foco, magnitud, tipo de
usos son residenciales (viviendas), comerciales, falla, etc.).
Industriales, Agricultura, Religiosos, • Relaciones de Atenuación.
Gubernamentales, Educacionales u otros, así
mismo se incluye el número de ocupantes 2. Preparación de ficheros de entrada:
durante la mañana, tarde y noche.
Agregación de datos en forma de ficheros
3. Tipologías Constructivas que se identificaron ACCES para la unidad geográfica de referencia
según nuestra realidad y que examina La (en el caso de Managua, Nicaragua son los
Regularidad en planta y elevación, tipo y distritos):
material de elementos estructurales y no
estructurales. Realizar los siguientes procesos según el orden
indicado para ir rellenando los ficheros:
4. Dimensiones de viviendas que incluye largo,
ancho, alturas según numero de niveles, de Proceso 1. builtarea_pais.xls: En el fichero
basamentos. Son las bases para el dibujo de Excel hay que rellenar para cada GEOUNIT
planos indicativos. (Distritos 2 a 6 en Managua), el área total
construida (m2) según la tipología constructiva.
5. Estado actual de Edificación en la cual se Para ello, con la base de datos existente:
examina si hubo mantenimiento preventivo o
correctivo. Es importante identificar si fue a) Agrupar para cada GEOUNIT los datos
dañado en algún momento por un sismo. que correspondan a la misma tipología
constructiva sumar toda el área
6. Año de construcción del Edificio construida o sumar el área en planta y
multiplicar por las alturas.
7. Peculiaridades de Edificación en la cual se
identifican irregularidades en la construcción b) Si sólo se conoce el área total
tales como Piso Débil, voladizos, presencia de construida en cada GEOUNIT,
masas indeseables y adicionales, columna corta, extrapolar porcentajes de cada tipología
asentamientos diferenciales, irregularidades en constructiva mediante visitas rápidas o
la topografía del terreno. foto aérea y obtener el área construida
multiplicando el área total por los
Nota: Se procuro tomar fotografía a cada correspondientes porcentajes.
edificación visitada, así como medición de las
coordenadas con Sistemas de Posicionamiento c) Si se conoce el número de edificios en
Global (GPS). cada tipología, establecer una superfi-
cie media para la planta baja de cada
Riesgo Sísmico: Uso del SELENA: SEismic Losses tipología constructiva y luego multipli-
EstimatioN through a logic tree Approach. car por el número de alturas si se
posee. En caso de no haber datos sobre
A continuación se describe en forma breve lo que es el número de plantas, se debe seguir el
SELENA, su Metodología y para que se usa: paso b).
1. Compilación de datos:
• Inventario de edificaciones. (Área construida,
numero, alturas, materiales, uso, etc.).
• Tipos de suelos.
• Modelo económico (precio viviendas, costos de
reparación, etc.).
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16. A Ugarte
Proceso 2. numbuild_pais.xls: En el fichero los ficheros Excel hay que rellenar para cada
Excel hay que rellenar para cada GEOUNIT grado de severidad de las heridas (1 significa
(Distritos 2 a 6 en Managua), el número total de Severidad 1 hasta 4 que significa Severidad 4),
edificios/viviendas según la tipología construc- el porcentaje de personas que para cada grado
tiva. de daño del edificio (cada columna) y según la
tipología constructiva sufriría ese tipo de
Proceso 3. population_pais.xls: En el fichero heridas.
Excel hay que rellenar para cada GEOUNIT
(Distritos 2 a 6 en Managua), el número de
personas correspondiente a cada columna. Proceso 9. collapserate.xls: Fichero Excel en el
que hay que rellenar el porcentaje de cada
Proceso 4. ocupmbt1_tipologia.xls a tipología constructiva que cuando se alcanza el
ocupmbt23_tipologia.xls: (donde tipología grado de daño completo llegan a colapsar (por
corresponde al código dado a cada tipología ejemplo, decir que para la tipología de la
constructiva). Son 23 ficheros Excel. Hay que Mampostería Confinada, por ejp,el 10% de los
rellenar para cada GEOUNIT (Distritos 2 a 6 en edificios que alcanzaran el grado de daño
Managua), el área total en m2 para cada completo colapsan).
GEOUNIT y cada tipo de ocupación.
Proceso 10. indcasratescc.xls; indcasratesc.xls;
Proceso 5. elosscd.xls; elossed.xls; elossmd.xls; indcasratee.xls; indcasratem.xls;
elosssd.xls. Modelo de pérdidas económicas indcasrates.xls: Ficheros Excel que contienen el
según el tipo de daños que sufra el edificio porcentaje de personas que hallándose en el
(desde completo elosscd.xls hasta ligero interior de edificios sufrirían heridas
elosssd.xls) correspondientes a cada Severidad para las
diferentes tipologías constructivas.
Para cada tipología constructiva y según el uso
a que se dedique hay que establecer un precio El primer fichero indcasratescc.xls significa que
por m2 en córdobas/dólares que costaría el daño a las tipología constructivas es de
reparar/reemplazar una vivienda/edificio/etc que colapso, indcasratesc.xls significa que el daño a
sufra el correspondiente grado de daño las tipologías constructivas es completo;
(completo, extenso, moderado o ligero).
indcasratee.xls significa que el daño a las
Proceso 6. ocupmbtp.xls: En el fichero Excel tipologías constructivas es extenso;
hay que rellenar estadísticas sobre la
distribución de la población en cada tipología indcasratem.xls significa que el daño a las
constructiva y según el uso, en porcentajes tipologías constructivas es moderado;
sobre 1.0 (Es decir al final todas las columnas
del fichero Excel correspondientes a los indcasratess.xls significa que el daño a las
porcentajes debe sumar 1.0). tipologías constructivas es ligero;
Proceso 7. poptime.xls: En el fichero Excel hay Proceso 11. outcasratec.xls; outcasratee.xls;
que rellenar estadísticas sobre la distribución de outcasratem.xls: Ficheros Excel que contienen
personas en toda la ciudad de Managua, que el porcentaje de personas que hallándose en el
para las horas indicadas se hallen dentro exterior de edificios sufrirían heridas
(INDOOR) o fuera (OUTDOOR) de los correspondientes a cada Severidad para las
edificios. El porcentaje también se halla sobre diferentes tipologías constructivas.
1.0 de forma que cada los porcentajes para cada
hora deben sumar 1.0. El primer fichero outcasratesc.xls significa que
el daño a las tipologías constructivas es
completo.
Proceso 8. injury1.xls; injury2.xls; injury3.xls;
injury4.xls. Modelo de pérdidas humanas. En
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17. A. Ugarte
outcasratee.xls significa que el daño a las
tipologías constructivas es extenso.
outcasratem.xls significa que el daño a las
tipologías constructivas es moderado.
Proceso 12. occmbtp1.xls; occmbtp2.xls;
occmbtp2.xls; occmbtp4.xls; occmbtp5.xls;
Ficheros Excel que contienen el porcentaje de
personas (sobre 1.0) que se distribuyen en cada
GEOUNIT y según la tipología constructiva
según el uso de dicha tipología.
occmbtp1.xls significa que dicho porcentaje se
tiene que calcular para uso RESIDENCIAL.
occmbtp2.xls significa que dicho porcentaje se
tiene que calcular para uso COMERCIAL.
occmbtp3.xls significa que dicho porcentaje se
tiene que calcular para uso EDUCATIVO.
occmbtp4.xls significa que dicho porcentaje se
tiene que calcular para uso INDUSTRIAL.
occmbtp5.xls significa que dicho porcentaje se
tiene que calcular para uso HOTEL. No hay
desagregación para RELIGIOSO y GOBIERNO Fig. 6. Secuencia del Programa SELENA
por lo que el uso RELIGIOSO debe incluirse en
EDUCATIVO y el uso GOBIERNO debe RESULTADOS Y DISCUSIÓN
incluirse en COMERCIAL.
1. Mapas de Amenazas para un periodo de retorno
Si el fichero está bien hecho la suma de los de 500 años:
porcentajes de cada línea debe ser 1.0.
3. Ejecución de SELENA.
4. Representación de resultados: Usando cualquier
herramienta de uso masivo, pero la
investigación desarrollo una herramienta
denominada RISe (Risk Ilustrator for ELENA
que sobre la base del Google Earth ilustra los
diversos resultados en .kml mapas.
Fig. 7 Mapa de Amenaza Sísmica de C.A. Nótese un
PGA max =600 gal en la fractura de Panamá y 500 gal
en cadena volcánica
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18. A. Ugarte
2. Curvas de Amenaza para la ciudad de Managua: facilitar una comparación directa con la demanda
espectral, el cortante basal es convertido en aceleración
espectral y el desplazamiento del techo es convertido a
desplazamiento espectral utilizando propiedades
modales que representa la respuesta pushover.
Las curvas de capacidad o de fragilidad de las
edificaciones son funciones logarítmicas normales que
describen la probabilidad de alcanzar o exceder estados
de daño estructural o no estructural, dados por estimados
medios de la respuesta espectral, por ejemplo
desplazamiento espectrales. Estas curvas toman en
cuenta la variabilidad y la incertidumbre asociada con
Fig. 8 Curva de Amenaza Actualizada para la ciudad de las propiedades de la curva de capacidad, estados de
Managua, Nicaragua. daño y movimiento del suelo
3. Algunos ejemplos de Funciones de 1. Resultados de Muestra de TIPOLOGIAS
Vulnerabilidad obtenidas de los estudios CONSTRUCTIVAS (Mampostería Confinada y
analíticos de amenaza sísmica: Reforzada) más representativas de la Ciudad de
Managua, recopiladas por distritos desde la
Base de Datos Catastrales (De un Total de
210039 edificaciones):
Tabla 1 Resultados de muestras de Tipologías
constructivas
Fig. 9 Curvas de Fragilidad (Funciones de
Vulnerabilidad) de algunos de los Sistemas
Constructivos Típicos de Managua: a) Minifalda (mitad Fig. 10 Mampostería confinada
madera y mitad bloque o mampuesto; b) Adobe; c)
Taquezal; d) Mampostería sin refuerzo a base de
ladrillos de barro.
La curva de capacidad de un edificio es una muestra de
la resistencia a cargas laterales de un edificio en función
del desplazamiento lateral característico. Es una
derivación de la muestra del cortante basal estático
Fig. 11 Mampostería reforzada
equivalente versus el desplazamiento del techo,
Conocido como una curva pushover. En el orden de
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19. A. Ugarte
Los elementos de discusión en el tema de la Amenaza CONCLUSIONES
Sísmica fueron los siguientes:
Se ha elaborado un catálogo sísmico regional,
• Para el cálculo de la Amenaza Sísmica se actualizado hasta 2007 y homogeneizado a Magnitud,
utilizo el Programa CRISIS 2007 (Ordaz et al, Mw.
2007).
Se han definido dos zonificaciones sismogenéticas,
• Calculo en una malla de puntos equiespaciados regional y nacional, con zonas en tres grupos:
0.1 º en longitud y latitud. corticales, subducción interfase y subducción intraplaca
Se han identificado modelos de atenuación idóneos para
• Cálculo en términos de Aceleraciones máximas la región, separando zonas de fallamiento local,
esperadas, PGA y Desplazamientos espectrales, subducción interfase y subducción intraplaca.
SA para T= 0.1, 0.2, 0.5, 1 y 2 s
Se han obtenido mapas de amenaza para C.A. para
• Mapas de amenaza para Periodo de Retorno, Periodos de Retorno:PR= 500, 1000 y 2500 años.
PR= 500, 1000 y 2500 años
Se han obtenido resultados de amenaza específicos para
Los elementos de discusión en el tema de la las 6 capitales de países Centroamericanos: Hay mayor
Vulnerabilidad Sísmica fueron los siguientes: amenaza en Ciudad de Guatemala y San Salvador,
seguidas de San José y Managua y menor amenaza en
• Utilización del Método de Análisis Estático No Panamá y Tegucigalpa.
Lineal de Estructuras (PUSHOVER), con el
cual se obtuvo un análisis de la Capacidad de la En Managua, la amenaza parece también dominada por
estructura acorde con una Demanda y por ende un sismo local a una Profundidad Hipocentral (R ) de 15
el Punto de Desempeño, el cual representa el Km, aunque de Magnitud menor, M=6, que estaría
Máximo Desplazamiento Estructural esperado representando a un sismo de cadena volcánica. En este
para un Sismo dado. caso, solo para el largo periodo SA (1 seg) se presenta la
influencia de un segundo sismo, a distancia entorno a 75
• Con las funciones de Vulnerabilidad se logra Km y M=7.25.Este podría ser un sismo de subducción,
pronosticar un probable nivel de daño con un que por la mayor proximidad de la trinchera a la costa,
sismo dado acorde con las Tipologías presenta distancias menores a la capital respecto al caso
Constructivas de la Ciudad de Managua. de Guatemala y/o San Salvador.
En cuanto a la determinación de la amenaza Sísmica y Se han clasificado las Tipologías Típicas Constructivas
uso del SELENA: de Managua, Nicaragua, predominando en mayor grado
las de Mampostería Confinada y Mampostería
• Se tiene diseñado y ya se le introdujeron datos Reforzada.
de la ciudad de Managua, tanto de la muestra
levantada (en 2 barrios de Managua) como de Se han obtenido las curvas de fragilidad para las
las bases del Catastro. Se logro extrapolar a Tipologías Constructivas antes señaladas y que
toda la ciudad el análisis de vulnerabilidad y representa la primera experiencia en Nicaragua
definición de curvas de fragilidad para toda la utilizando la Metodología Pushover.
ciudad por sistema constructivo típico.
Las curvas de fragilidad grafica resultantes es una
Una vez introducidos esos datos se obtendrían los representación fácil de visualizar la capacidad del
grados de vulnerabilidad y de amenaza para la ciudad de edificio, muchas técnicas alternativas permiten la
Managua a un nivel de resolución de distritos y con demanda de un terremoto específico o la intensidad del
mapas de pérdidas económicas esperadas en las movimiento del suelo a ser correlacionada con la curva
viviendas, así como de la cantidad probable de muertos de la capacidad para generar un punto en ella donde la
y heridos. capacidad y la demanda son iguales. Este punto de
demanda, es un estimado del desplazamiento actual del
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20. A. Ugarte
edificio para un movimiento de suelo específico del Lang, D. et. al. (2007). Vivienda de Minifalda en
edificio, elemento que para el ingeniero estructural Nicaragua. .En: EERI World Housing Encyclopedia, (pp
puede caracterizar el estado de daño asociado para la 6). N.Y., USA.
edificación y comparar el objetivo de desarrollo
asociado. Esto permite que el ingeniero identifique Molina and Lindholm (2005). A logic tree extension of
deficiencias en cada parte del edificio y la ubicación de the capacity spectrum method developed to estimate
ellos directamente y así puede diseñar las medidas de seismic risk in Oslo. Vol. 9, pp. 877-897, J. Earthq. Eng.
mitigación oportunas y solo donde sea necesario. doi:10.1142/S1363246905002201
Se ha determinado un Software de Modelación de Armando Ugarte Solís se graduó de
Escenarios de Riesgo Sísmico para la ciudad de Ingeniero Civil en la Universidad
Managua que establece Una Metodología abierta que Nacional Autónoma de Nicaragua
permitirá mayor precisión en el diseño y ejecución de (UNAN) en 1982.Obtuvo un Ph.d.
los Planes de respuesta ante sismos y en los Planes de en Ciencias Técnicas en el Instituto
desarrollo de la ciudad y de sus distritos. Superior de Ingeniería de
Construcción de la Ciudad de Kiev,
REFERENCIAS Ucrania en 1991. Su área de
investigación es Riesgo Sísmico,
Belen, B. et al. (2008). Evaluación de la Amenaza Prevención y Mitigación de Riesgos de Desastres y
Sísmica en Centroamérica. (227). En: Proyecto RESIS Adaptación al Cambio Climático. Profesor Titular de la
II. Facultad de Arquitectura, Universidad Nacional de
Ingeniería. Delegado de la UNI ante el Sistema Nacional
Bases de Datos Catastrales de la Ciudad de Managua., de Prevención, Mitigación y Atención de Desastres
(2005). Managua, Nicaragua: Alcaldía de Managua. (SINAPRED) y Centro de Prevención de Desastres en
América Central (CEPREDENAC).
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21. ISSN 1818-6742
Impreso en Nicaragua.
www.nexo.uni.edu.ni
Vol. 23, No. 01, pp.18-26/Mayo 2010
Estimación de la carga de nutrientes procedentes de la
cuenca de drenaje superficial del rio Tepenaguasapa
B. Morales1∗, G. Chávez 2
1
Ministerio del Ambiente y los Recursos Naturales (MARENA)
Km 12 ½ Carretera Norte, Managua, Nicaragua
e-mail: bismarckmorales@yahoo.com
2
CEMEX de Nicaragua
PO Box 75, Managua, Nicaragua
e-mail: gachaly@hotmail.com
(recibido/received: 22-Marzo-2010; aceptado/accepted: 04-Mayo-2010)
RESUMEN
El Lago Cocibolca merece atención especial por ser una fuente importante de agua para el consumo humano. El río
Tepenaguasapa es una de sus subcuencas, que tiene entre otros problemas, la contaminación con nutrientes. Para el
estudio de este problema, fue necesario determinar la carga de nutrientes (Fósforo y Nitrógeno) procedentes de las
subcuencas. La carga de Fósforo estimada fue de 24.33 t/año y de Nitrógeno de 632.57 t/año, para totalizar 656.89 t/año,
con un orden de importancia por su origen de: uso de suelo, precipitación y escurrimiento artificial. El río varía en su
estado trófico con un gradiente de concentración de nutrientes aguas arriba hacia aguas abajo. La carga de nutrientes es
originada por la gran cantidad de área empleada para pasto y actividad ganadera extensiva, tierras de labranza,
monocultivo, manejo de las aguas residuales, tala de árboles, además de ser una cuenca con abundante precipitación y de
gran tamaño en comparación con el espejo de agua.
Palabras clave: fósforo, nitrógeno, actividad ganadera extensiva, carga de nutrientes, estado trófico.
ABSTRACT
Lake Cocibolca merits special attention as an important source of potable water. The Tepenaguasapa River has a sub
watertable which, among other problems, has nutrient contamination. For research into this problem it was necessary to
determinate the amount of nutrients (Phosphorus and Nitrogen) in the watertable. The amount of Phosphorus estimated
was 24.33 t/year and Nitrogen 632.57ft/year making a total of 656.89 t/year with an order of importance in regard to
origin, use of soil, rainfall and artificial water runoff. The river varies in it´s trophic state with a concentration of nutrients
in a gradient from upstream to downstream. The nutrient load originates, for the most part, in areas used for pasture and
livestock, farming monoculture, waste water management and logging, as well as a river basin which has an abundant
rainfall and is of large size compared to the surface water.
Keywords: phosphorus, nitrogen, extensive livestock activities, nutrient loading, trophic state.
∗
Autor para la correspondencia
18

22. B. Morales, G. Chávez
INTRODUCCIÓN Para estimar el exceso de carga de nutrientes y la
consecuente eutrofización en el ecosistema, en la cuenca
El Fósforo (P) y Nitrógeno (N) son considerados los de drenaje superficial del Río Tepenaguasapa, es
principales nutrientes en el desarrollo de los ecosistemas necesario conocer los valores de carga de nutrientes con
acuáticos. En grandes cantidades estos nutrientes metodologías confiables.
originan el problema de la eutrofización de los cuerpos
de agua, lo que es provocado ya sea de forma natural o En los últimos años, han sido desarrollados métodos
antropogénico. para la realización de análisis empíricos y teóricos,
destinados a estimar la eutrofización de lagos, de forma
Las acciones antropogénicos más importantes sobre los tal, que estos puedan ser fácilmente aplicables. Estos
bosques de la Cuenca del Río San Juan son: a) esfuerzos han conseguido obtener como resultado, el
destrucción del hábitat por la extracción forestal con desarrollo de una metodología para la estimación de la
fines comerciales, y b) el avance de la frontera agrícola carga de nutrientes en lagos, y un modelo para la
y ganadera, los cuales originan la contaminación y evaluación de eutrofización en lagos cálidos tropicales.
sedimentación de los cuerpos de agua. Estos últimos son
consecuencia de la deforestación, la agricultura, la El método cálculo de la carga de nutrientes en lagos ha
ganadería, y la inadecuada disposición de los desechos sido aplicado para estimar la cantidad de Fósforo y
sólidos y líquidos provenientes de los asentamientos Nitrógeno escurridos en la cuenca de drenaje superficial
humanos y de la actividad industrial (Romero, J. et al, del Río Tepenaguasapa, y el estado trófico de sus aguas
2004). fue valorado por medio del método: Modelo
Simplificado para la Evaluación de Eutrofización en
Lagos Cálidos Tropicales.
Una vez conocidos estos parámetros, y por la
importancia que implica la conservación de las
subcuencas que drenan agua hacia el Lago Cocibolca,
(caso del Río Tepenaguasapa), se contó con
información que permitió conocer la cantidad de
escurrimiento de los nutrientes Fósforo (P) y Nitrógeno
(N), y su relación con las actividades antropogénicas.
Asimismo, se formularon propuestas para la solución a
los problemas presentados, así como acciones y
medidas para la mejora de la calidad del agua, su
protección y la de todos los habitantes la cuenca. De
esta forma, se aportó a la conservación de esta fuente de
agua, considerada como la de mayor importancia para
el futuro inmediato de Nicaragua.
Figura 1. Mapa de la cuenca del Río Tepenaguasapa.
METODOLOGÍA
Como resultado, surge el problema de eutrofización
cultural. Uno de los cuerpos de agua que pueden ser Los modelos empleados en la cuenca hidrográfica, son
afectados por este fenómeno es el Lago Cocibolca, una modelos simples y confiables que son aplicados en los
reserva de agua de mucha importancia para Nicaragua. casos de no contar con la suficiente cantidad de
Alrededor de este lago, existen una serie de subcuencas información ni de disponer de grandes recursos
que igualmente pueden ser afectadas, y por tanto, económicos (caso de Nicaragua). Sin embargo, debe
contribuir al deterioro del Lago Cocibolca. tenerse en consideración, que el modelo desarrollado
posee un mayor grado de confiabilidad entre más se
Entre estas subcuencas se encuentra la del Río aproximen sus datos a la realidad (dada la cantidad de
Tepenaguasapa (ver figura 1) que en la actualidad, y factores que este toma en cuenta), esto posibilita la
dadas sus características ambientales está generando un
aporte significativo de nutrientes de Fósforo (P) y
Nitrógeno (N) al lago.
19
Vol. 23, No. 01, pp. 18-26/ Mayo 2010

23. B. Morales, G. Chávez
obtención de una mejor caracterización de lo que ocurre
en la cuenca. Tabla 1 Valor medio de concentraciones de P y N.
Precipitación CPP CNP
Método Cálculo de Carga de Nutrientes Rango 0.025-0.1 0.3-1.6
Media 0.07 1.0
La metodología empleada para estimar el escurrimiento Fuente: (JØrgensen, S., Vollenweider, R. 1988)
de Fósforo y Nitrógeno de la Cuenca del Río
Tepenaguasapa es conocida como: Cálculo de la Carga Las estimaciones de nutrientes por precipitación están
de Nutrientes en Lagos (JØrgensen, S., Vollenweider, R. dadas por las fórmulas 1 y 2:
1988), y consiste en la aplicación de una serie de
fórmulas que permiten calcular la carga de Fósforo y IPP = P CPP x AS (1)
Nitrógeno provenientes de las variables: precipitación en INP = P CNP x AS (2)
forma de lluvia, escurrimiento natural del suelo y por
carga artificial. donde
• Estimación de Fósforo y Nitrógeno por AS = Área superficial del Cuerpo de Agua en metros
Precipitación cuadrados (m2)
CPP = Concentración de Fósforo por Precipitación
Para el cálculo de este dato, se utilizó la información CNP = Concentración de Nitrógeno por Precipitación
oficial obtenida del Sistema Nacional de Información P= Precipitación Media Anual de la Cuenca
Ambiental (SINIA), quienes elaboraron los mapas sobre IPP = Carga de Fósforo por Precipitación
esta variable, así como los del resto de variables. INP = Carga de Nitrógeno por Precipitación
La cuenca del Río Tepenaguasapa, es relativamente • Estimación de Fósforo y Nitrógeno por Uso de
grande (133 435.36 ha; 1 334.35 km2), además se Suelo
encuentra dentro de un gran rango de precipitación
media anual, que va desde los 2 400 mm anuales hacia Para calcular esta variable, se clasificó el escurrimiento
el este de la cuenca (zona alta), hasta los 1 400 mm según el origen en:
anuales (zona baja) en dirección oeste de la cuenca, lo 1) bosque
que genera un rango de diferencia de 1 000 mm. 2) bosque+pastura
3) áreas agrícolas
Debido a su amplio rango e intensidad, se tomó la
decisión de subdividir la precipitación en cuatro Los valores promedios de exportación de Fósforo (EP) y
regiones de menor a mayor, con intèrvalos de 200 mm Nitrógeno (EN) empleados se pueden apreciar en la
en 200mm (1,400 a 1,600; 1,600 a 1,800; 1,800 a 2,000) Tabla 2.
hasta llegar al sector que se encuentra más arriba en la
cuenca, asignándole un rango de 400 mm (2,000 a 2,400 Antes de la aplicación de estos promedios, fue necesario
mm anuales), esto debido a la poca área que esto caracterizar las formaciones geológicas presentes en la
representa y que esta precipitación no cae directamente cuenca y adecuarlas al método. Posteriormente, fueron
sobre el Río Tepenaguasapa. aplicadas las fórmulas 3 y 4:
IPt (mg a-1) = Σi=1 At (m2) x EP (mg m-2 a-1) (3)
La cuenca está ubicada dentro de dos zonas ecológicas
INt (mg a-1) = Σi=1 At (m2) x EN (mg m-2 a-1) (4)
(Salas, 2002), las cuales tienen características
particulares, ya que la parte baja pertenece a la Región donde
Ecológica III (Central Sur), que a su vez, por la
diversidad en sus características de vegetación y EP (mg m-2 a-1) = Carga Natural de Fósforo
ecología, está subdivida en cinco subregiones. (miligramos/m2 *año).
EN (mg m-2 a-1) = Carga Natural de Nitrógeno
Los valores medios de concentraciones (CPP y CNP) (miligramos/m2 *año)
utilizados para el Fósforo (P) y Nitrógeno (N), en la At = Área total (m2)
precipitación se pueden apreciar en el Tabla 1. IPt = Exportación de fósforo (miligramos/año)
INt = Exportación de nitrógeno (miligramos/año)
20
Vol. 23, No. 01, pp. 18-26/ Mayo 2010

24. B. Morales, G. Chávez
Tabla 2 Valores de Exportación de Fósforo (EP) y Pd = Población de cada municipio en el año de interés
Nitrógeno (EN). (2008).
-2 -1 -2 -1
Uso del suelo
Ep [mg.m año ] En [mg.m año ] P0 = Población de cada municipio en el año base cero
Ígnea Sedimentaria Ígnea Sedimentaria (2005).
Escurrimiento 130- R = Razón de Crecimiento [ ]
en Bosque
0.7 - 9 7 – 18 150-500 n = Número de años transcurridos desde 0 hasta d.
300
Rango Media 4.7 11.7 200 340
Se tomaron los valores de referencia suministrados por
Bosque + 200 -
Pastura
6 – 12 11 – 37 300 - 800 el método. Estos pueden ser apreciados en la Tabla 3:
600
Rango Medio 10.2 23.3 400 600 Tabla 3 Medias de las Descargas Per- Cápita Anuales de
Áreas Fósforo y Nitrógeno.
Agrícolas Nutrientes Descargas per-cápita anuales Media
Cítricos 18 2240 Fósforo 800-1800 g 1,200
Nitrógeno 300-3800g 3,400
Pastura 15 - 75 100 – 850
Fuente: (JØrgensen, S. Vollenweider, R. 1988)
Labranza 22-100 500 - 1200 Finalmente, para obtener un estimado de la cantidad de
(JØrgensen, S. Vollenweider, R. 1988) población, se tomaron los datos del área de cada
municipio perteneciente a la cuenca del Río
• Estimación de Fósforo y Nitrógeno por Carga Tepenaguasapa, y se hizo una operación de relación
Artificial entre el área y la proyección de la población,
representada en las fórmulas 7 y 8:
La estimación de la población humana existente en la
cuenca fue calculada utilizando los datos de los censos IPw= EP x Σha (7)
poblacionales llevados a cabo en los años 1995 (INEC, CNw = EN x Σha (8)
1995), y 2005 (INIDE, 2007). donde:
Se tomaron las cifras de las poblaciones de los IPw = Carga Artificial de Fósforo
municipios de Morrito, San Miguelito, el Almendro y INw = Carga Artificial de de Nitrógeno
Nueva Guinea. Posteriormente se empleó la fórmula 5, EP = Carga Anual Per cápita de Fósforo
para estimar la población actual dentro de cada EN = Carga Anual Per cápita de Nitrógeno
municipio: Σha = Total de habitantes de la cuenca
R = (Pd / P0)1/n – 1 (5) Carga total de fósforo y nitrógeno (nutrientes) escurrida
donde
hacia el Río Tepenaguasapa.
R=Razón de Crecimiento [ ]
La carga total de Fósforo y Nitrógeno se obtuvo de la
P0 = Población de cada municipio en el año base cero
sumatoria de los resultados de las cargas provenientes
(1995).
por precipitación, uso de suelo y cargas artificiales de
Pd (2005) = Población de cada municipio en el año de
Nitrógeno y Fósforo. Está sumatoria es reflejada en las
interés (2005).
fórmulas 9 y 10:
n = Número de años transcurridos desde 0 hasta d.
IP = IPP + IPt + IPw (9)
Una vez calculado el valor R, se realizó una proyección (10)
IN = INP + INt + INw
para obtener un estimado de la población de habitantes
(P2008) en los cuatro municipios de interés. Para la
Los valores de estas variables fueron sumadas y
obtención de este valor se empleó la fórmula 6.
permitieron conocer la Carga Total de Nutrientes (CTN)
Pd = P0 * (1+R)n (6) que son depositadas en el Río Tepenaguasapa
anualmente. Lo anterior es denotado por la fórmula 11:
donde
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25. B. Morales, G. Chávez
CTN = IP + IN (11) t/año (1.76%) y para la fuente artificial el Nitrógeno
resultó ser de 0.07 t/año para el 0.01%.
Metodología Simplificada para la Evaluación de
Eutrofización en Lagos Cálidos Tropicales En lo que respecta a la relación de Fósforo y Nitrógeno
(Tabla 4): la exportación por precipitación, dio como
Para la estimación del estado trófico del Río resultado 6.54% para el Fósforo, y 93.46% para el
Tepenaguasapa se utilizó el Modelo Simplificado para la Nitrógeno. Para el caso de la exportación por uso de
Evaluación de Eutrofización en Lagos Cálidos suelo, el Fósforo resultó en 3.65%, y para el Nitrógeno
Tropicales (Salas, et al. 2001). en 96.35%. Finalmente, para la exportación por fuente
artificial el Fósforo resultó en 26.15% y el Nitrógeno
El desarrollo de la metodología simplificada para la en73.85%.
evaluación de eutrofización en lagos cálidos tropicales
(modelo de fósforo total, desarrollado por el Con relación al total (la fuente de emisión, y el nutriente
CEPIS/HPE/OPS) utiliza 39 datos obtenidos de 27 más representativo) y muy por encima de las demás,
lagos/embalses de América Latina y el Caribe. Con esta resultó ser el Nitrógeno procedente del suelo con 621.35
información, es posible elaborar un análisis de forma t/año, que significa el 94.59%. En cuanto al Fósforo, de
apropiada. Estos datos incluyen una amplia diversidad forma similar que el anterior, la fuente de mayor
de condiciones limnológicas que van desde Oligotrófico emisión fue el uso de suelo, con 23.52 t/año, con un
a Hipereutrófico, clasificación trófica, y de 3.58% con respecto al gran total (ver Tabla 4)
profundidades en lagos que van desde someras a muy
profundos y donde en la mayoría de los lagos está Tabla 4 Carga de P y N provenientes del drenaje
limitada por el fósforo. superficial.
Las figuras 1, 2 y 3 presentan en forma de nomogramas
la distribución probabilística en el que se ubicaron los
niveles de concentración total de fósforo encontradas en
el Río Tepenaguasapa.
Para establecer el estado trófico del Río Tepenaguasapa,
fueron tomadas muestras en las partes alta, media y baja
del río. Las muestras fueron analizadas por el
Laboratorio de aguas residuales del Centro de
Investigación y Estudios en Medio Ambiente (CIEMA).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN En cuanto a la definición de cuál fue la fuente más
representativa con respecto a la carga total (Tabla 4), se
Los resultados obtenidos del cálculo de carga de encontró que fue la procedente del suelo con 644.87
nutrientes, son resumidos numéricamente en la Tabla 4. t/año (98.17%), seguida por la precipitación atmosférica
En ella se aprecia, que el total de Fósforo y Nitrógeno con 11.94 t/año (1.82%) y por último se ubico la fuente
vertido al Río Tepenaguasapa es de 656.89 t/año. De artificial con 0.09 t/año (0.01%).
este total, 24.33 t/año corresponden a Fósforo y 632.57
t/año a Nitrógeno. El porcentaje que representan estas De lo anterior queda establecido que el uso del suelo es
cantidades son de 3.70 y 96.30 respectivamente. la fuente de emisión que más contribuye al
escurrimiento del Fósforo y Nitrógeno en la cuenca del
Las cantidades de Fósforo por uso de suelo resultaron Río Tepenaguasapa.
ser las de mayor aportación, con 23.52 t/año (96.69%),
seguido por las procedentes de precipitación con 0.78 Cabe destacar que dentro de esta variable, el aporte
t/año (3.20%) y por último las aportaciones por fuente proveniente de la combinación de escurrimiento en
artificial con 0.02 t/año, que representaron el 0.1 %. En pastura, y bosque mas pastura fueron las más
el caso del Nitrógeno, y al igual que en el Fósforo un representativas, con un total de 1 202,201 460 m2, que
total de 621.35 t/año fueron aportadas por el uso del
suelo (98.23%), seguido por las precipitación con 11.15
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