N° 17 enero – junio 2026.  E-ISSN: 2709 – 3689

 Artículo de investigación

Análisis de vulnerabilidad ecológica de tres ecosistemas fluviales de Santiago de Cuba^[1]
The Ecological Vulnerability Analysis of Three River Ecosystems of Santiago de Cuba

Alina de la Caridad Morell Bayarda a

Liliana María Gómez Luna b

Arelis Ábalos Rodríguez c

Euclides Fornaris Gómez a

Alberto de las Mercedes Beyris Mazara a

Leonor Villalón Poulota a

a   Centro Oriental de Ecosistemas y Biodiversidad (BIOECO), Santiago de Cuba

b   Universidad de Oriente. Centro Nacional de Electromagnetismo Aplicado, Santiago de Cuba

c   Universidad de Oriente, Santiago de Cuba

Cómo citar: Morell Bayard, A. de la C., Gómez Luna, L., Ábalos Rodríguez, A., Fornaris Gómez, E., Beyris Mazar., A. de las M., & Villalón Poulut, L. Análisis de vulnerabilidad ecológica de tres ecosistemas fluviales de Santiago de Cuba. Revista Kawsaypacha: Sociedad Y Medio Ambiente, (17), A-002. https://doi.org/10.18800/kawsaypacha.202601.A002

Resumen: Los ecosistemas fluviales actualmente son más sensibles frente a las perturbaciones naturales o antrópicas, lo que influye en la calidad de sus bienes y servicios. Para proteger su uso sostenible y servicios, es necesaria la detección temprana de cambios potencialmente perjudiciales en sus capacidades funcionales. El análisis de su vulnerabilidad proporciona información sobre sus debilidades y capacidad de recuperación tras un impacto. El objetivo de esta investigación fue evaluar la vulnerabilidad ecológica de tres ecosistemas fluviales del municipio de Santiago de Cuba: San Juan, Las Guásimas y Carpintero. Para ello se utilizó un sistema de 32 indicadores, previamente seleccionados después de una revisión sistemática de 210 artículos publicados entre 2019 y 2024; resultando escogidos 22 indicadores —a través del método de consulta con expertos—, distribuidos en 4 indicadores generales, 4 específicos y 14 básicos. Para el análisis fueron desarrolladas matrices de síntesis, cuyo resultado demostró que los ecosistemas San Juan y Las Guásimas presentan una vulnerabilidad ecológica alta, mientras que Carpintero clasifica con vulnerabilidad media. Los resultados son asociados fundamentalmente a la mala calidad de las aguas superficiales, elevada fragmentación del ecosistema y el incremento de largos periodos de sequía.

Palabras clave: Ecosistemas fluviales. Vulnerabilidad. Riesgo. Vulnerabilidad ecológica. Respuesta ecosistémica.

Abstract: River ecosystems are currently more sensitive to natural or anthropogenic disturbances, which influence the quality of their goods and services. To protect their sustainable use and services, early detection of potentially harmful changes in their functional capacities is necessary. Vulnerability analysis provides information on their weaknesses and resilience after an impact. The objective of this research was to assess the ecological vulnerability of three river ecosystems in the municipality of Santiago de Cuba: San Juan, Las Guásimas, and Carpintero. A system of 32 indicators, previously selected after a systematic review of 210 articles published between 2019 and 2024, was used for this purpose. Twenty-two indicators were selected through expert consultation, distributed among four general, four specific, and fourteen basic indicators. Synthesis matrices were developed for the analysis, the results of which demonstrated that the San Juan and Las Guásimas ecosystems exhibit high ecological vulnerability, while Carpintero is classified as having medium vulnerability. These results are primarily associated with poor surface water quality, high ecosystem fragmentation, and an increase in prolonged periods of drought.

Keywords: River ecosystems. Vulnerability. Risk. Ecological vulnerability. Ecosystem response.

1.         Introducción

La vulnerabilidad es el grado de daño o pérdida que pudiera sufrir un elemento o grupo de elementos bajo riesgo (personas, edificaciones, instalaciones, ecosistemas, bienes, servicios públicos, ambiente), como resultado de la ocurrencia de eventos naturales o antrópicos de cierta magnitud e intensidad. La diferencia de vulnerabilidad de los elementos expuestos determina la severidad de las consecuencias sobre los mismos. Su análisis y evaluación contribuyen al conocimiento del riesgo, que no es más que el producto de la interacción entre las amenazas y las vulnerabilidades (Vera & Albarracín, 2017).

Un análisis de vulnerabilidad es un método adecuado para comprender las debilidades de un sistema y está estrictamente orientado a la amenaza que potencialmente podría dañarlo (Wisner et al., 2004). La vulnerabilidad se define como el potencial de pérdida (Adger, 2006; Brooks, 2003; Füssel, 2007), pero rara vez se ha aplicado a los ecosistemas. Una evaluación de la vulnerabilidad de un ecosistema podría utilizarse para estimar la incapacidad de este para tolerar factores de estrés a lo largo del tiempo y el espacio (Williams & Kapustka, 2000).

Las investigaciones vinculadas con la vulnerabilidad ecológica se han incrementado en las últimas décadas. De acuerdo con Beroya (2016), este concepto ha sido usado durante décadas por las ciencias sociales, incrementando su uso en ecología. Por su parte, el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, en 2014, la asocia al riesgo climático como predisposición a ser afectado negativamente por los impactos del cambio climático (IPCC, 2014b).

Los ecosistemas fluviales representan un complejo mecanismo hidrológico y geomorfológico de conducción superficial de las aguas continentales (Bruno & Velasco, 2024). Estos han sido modificados por presiones antropogénicas, estimulando la reducción de la diversidad morfológica, destrucción del hábitat natural, disminución del caudal, pérdida de la capacidad de mantenimiento de la fauna y flora fluvial y el aumento del efecto de borde por la ubicación de vías de comunicación en los cauces (Michel & Meyer, 2001; Naiman & Dudgeon, 2011). Los escenarios futuros para los ecosistemas fluviales coinciden con una tendencia hacia la reducción paulatina de los recursos hídricos disponibles en su régimen hidrológico y el incremento de la temperatura media del agua; y como consecuencia, la biodiversidad puede sufrir alteraciones en la fenología y la demografía de las comunidades que los configuran (RED, 2021; IPCC, 2014).

En Cuba, la prioridad en la gestión del agua es hacia la oferta y demanda del producto. De acuerdo con Martínez & Villalejo (2018), esto fragmenta una integración holística para conservar el ecosistema fluvial. Por otra parte, las problemáticas de los ecosistemas fluviales en Cuba no difieren de los encontrados a nivel global (Chapman et al., 2021; Gaceta Oficial Cubana [GOC], 2017). La gestión sobre la reducción de riesgos en Cuba, expresados en la Directiva 1^[2], dirige su atención hacia los peligros de origen natural, tecnológico y sanitario, con énfasis en la vulnerabilidad social, física e institucional, mientras que la vulnerabilidad ecológica no se aborda con la profundidad necesaria para una gestión de riesgo integral (GOC, 2022).

El objetivo de esta investigación es evaluar la vulnerabilidad ecológica de tres ecosistemas fluviales del municipio de Santiago de Cuba: San Juan, Las Guásimas y Carpintero, a través de un sistema de indicadores cuyos resultados serán estimados para alcanzar una mejor gestión de riesgo.

2.        Metodología

2.1        Descripción de las áreas de estudio

Los ecosistemas fluviales San Juan, Las Guásimas y Carpintero se encuentran dentro de las cuencas de igual nombre, en el municipio y provincia de Santiago de Cuba (Figura 1). La cuenca San Juan es una de las prioritarias del municipio, reconocida por su interés provincial por poseer el mayor reservorio de aguas subterráneas del municipio. Las Guásimas y Carpintero son cuencas contiguas, pequeñas, aproximadamente a 20 kilómetros de la ciudad de Santiago de Cuba, ubicadas dentro de la Reserva Mundial de Biosfera del Parque Baconao (Herrera, 2021)

El estudio se llevó a cabo durante el periodo 2019-2021, en el que se realizaron recorridos de campo que incluyeron ambos periodos estacionales (lluvioso y poco lluvioso).
La Tabla 1 resume las principales características físico-geográficas de los ecosistemas estudiados.

2.2    Metodología para la selección de indicadores usados para evaluar la vulnerabilidad ecológica en los ecosistemas fluviales

Para el análisis de la evaluación de la vulnerabilidad ecológica se modificó la metodología de Mendoza (2011). El autor sugiere la construcción de diferentes tipos de indicadores, dependiendo de la vulnerabilidad que se desee analizar; a partir de estas orientaciones fueron seleccionados indicadores para determinar la vulnerabilidad ecológica.

La selección se realizó por consulta a 11 expertos (4 nacionales y 7 locales), los cuales fueron escogidos de acuerdo al coeficiente de competencia demostrado, el cual debió estar entre 0.5- 1 (Michalus et al., 2015). A estos se les entregó un documento con el interés para evaluar la vulnerabilidad ecológica en ecosistemas fluviales. La elección se realizó por el método de ponderación de factores (Vergel et al., 2015), listando 32 indicadores obtenidos por revisión sistemática de 210 artículos, los que fueron ordenados por su importancia relativa, escogiendo aquellos con mayor ponderación (22). Entre los elementos prioritarios para el análisis fueron evaluados la conservación y funcionamiento de los ecosistemas fluviales, considerando la sensibilidad, exposición y adaptación de estos.  

Los pasos a seguir fueron:

• Selección de indicadores: Se identifican las variables o factores relevantes que influyen en el análisis.
• Peso: A cada factor se le asigna un peso que refleja su importancia relativa dentro del conjunto de factores.
• Calificación: Se otorga una calificación a cada factor, generalmente en una escala numérica (de 1 a 3), que indica su desempeño o nivel.
• Puntuación ponderada: Se calcula multiplicando el peso por la calificación, lo que permite ordenar y priorizar los factores.
• Participación de expertos: Para validar y ponderar los factores, asegurando representatividad y consenso.
• Validación y ajuste.

2.3      Peso o importancia

Se establece un peso o importancia relacionada con el grado de afectación a los ecosistemas fluviales (Tabla 2). Constituyendo también una modificación a la metodología propuesta por Mendoza (2011), en este caso se definen:

Los indicadores ubicados en la categoría de base son evaluados en la matriz de síntesis de forma cualitativa y cuantitativa, considerando los criterios establecidos a priori, de acuerdo con la clasificación de Excelente (5), Bien (4), Regular (3), Mal (2), referida a lo encontrado en el ecosistema durante los monitoreos realizados, multiplicados por su importancia, obteniendo una evaluación ponderada. La evaluación final (EF) es la suma total de las individuales y las ponderadas:

Los indicadores son categorizados y agrupados en generales (4), específicos (4) y base, considerando un análisis relacional, por consenso grupal (Tabla 3) (Mendoza, 2011).

Al final, se confecciona la matriz de vulnerabilidad ecológica total, calculada a partir de los resultados parciales de las matrices de síntesis de los indicadores específicos (Tabla 4) (Mendoza, 2011).

2.4      Metodología para el monitoreo y cálculo de los indicadores de base seleccionados

Principales focos contaminantes: El total de focos fue identificado por datos recogidos por la Unidad de Medio Ambiente (UMA) y la Delegación Provincial de Recursos Hidráulicos, además de revisar informes técnicos publicados al respecto (Instituto de Planificación Física [IPF], 2015; Calderín et al., 2018; BIOECO, 2022).

Microvertederos: Se realizaron recorridos en todas las cuencas para verificar su presencia y se consultó el informe de Calderín et al. (2018).

Parámetros químico-biológicos: Se consideran tres parámetros: Oxígeno disuelto (OD), Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) y Demanda Química de Oxígeno (DQO). Los monitoreos fueron realizados mensualmente durante 2019-2021, incluyendo los periodos lluvioso y poco lluvioso; los resultados se comparan con la norma cubana NC 25: 1999. Las muestras colectadas fueron sencillas, en horario diurno, en el cauce principal del río, a contracorriente, en diferentes puntos (Figura 1 y Tabla 5), referenciadas con el software QGIS 3.10. Los análisis fueron realizados por la Empresa Nacional de Aseguramiento de Servicio Técnico (ENAST), perteneciente al Instituto Provincial de Recursos Hidráulicos de Santiago de Cuba, según técnicas analíticas del Standard Methods of Examination of Water and Wastewater, versión 19 (American Public Health Association, 1995).

Fragmentación de la vegetación natural: Fueron analizadas imágenes satelitales y comparadas con informes técnicos de BIOECO (2022). Se aplicó la metodología del IPF (2015) para evaluar el estado de la vegetación.

Frecuencia de intersección de las redes lineales de transporte: Frecuencia de intersección del número de elementos identificados, dividido por la longitud total de la red hidrográfica (km); a mayor cantidad de concurrencias, mayor alteración en los ríos (Garrido et al., 2010).

Calidad de la vegetación en la zona de ribera o faja hidrorreguladora: Se estimó una franja de 20 m de ancho a ambos lados del cauce del río principal y sus afluentes (Herrero-Echevarría, 2003). La calidad de la vegetación fue determinada por consulta con expertos; se consideró una estratificación de cuatro niveles (buena, regular, mal y pésima), especificando en cada caso los atributos correspondientes (Tabla 6). Se calculan los porcentajes de cada una de las clasificaciones con el empleo del software QGIS 3.10.

Cantidad de proyectos de desarrollo vinculados con la gestión de los recursos hídricos: Incluye los ejes estratégicos para el país y la cantidad de proyectos vinculados a los recursos hídricos con acciones de conservación según la Estrategia Provincial (Instituto Nacional de Ordenamiento Territorial y Urbanismo [INOTU], 2020) y el Plan de desarrollo económico y social al 2020-2030 (Coya de la Fuente, 2019).

Líneas de desarrollo local con perspectivas de protección de los recursos naturales que incluyan la conservación de ecosistemas fluviales: Se identifican las líneas de desarrollo social en la Estrategia Provincial (INOTU, 2020) y los ejes estratégicos del Plan de desarrollo económico y social al 2020-2030, ya sean provinciales, municipales o locales (Coya de la Fuente, 2019).

Porcentaje de proyectos que contemplan acciones de gestión ambiental con participación comunitaria enfocado en la conservación de ecosistemas fluviales: Cantidad de proyectos vinculados a las cuencas objeto de estudio según la Estrategia Provincial (INOTU, 2020) y los ejes estratégicos del Plan de desarrollo económico y social al 2020-2030 (Coya de la Fuente, 2019).

Sequía meteorológica, agrícola e hidráulica: Se realiza un análisis de los estudios de peligro, Vulnerabilidad y Riesgo (PVR)^[3], para las provincias orientales, realizado por el Centro de Meteorología Provincial (CMP) de Santiago de Cuba (CITMA, 2022).

3.      Resultados

3.1     Calidad de agua

Este indicador evalúa el impacto de la contaminación. Para San Juan, se reportan aproximadamente 11 focos contaminantes distribuidos por toda la cuenca, mientras que en Las Guásimas y Carpintero son reconocidos oficialmente 6 y 4, respectivamente (BIOECO, 2022; Calderín et al., 2018). Los microvertederos están distribuidos desde la cabecera hasta la desembocadura, siendo mayoritarios en San Juan, mientras que en Las Guásimas y Carpintero son evidentes a partir de la zona media y baja.

Los resultados de los indicadores químico-biológicos muestran que todos superan los valores de la norma NC 25/99, clasificando el indicador de pésimo y las aguas con calidad dudosa (Figura 2). Se encontraron puntos con concentraciones de oxígeno disuelto inferiores a 5 mgL- 1, indicando tendencia a la hipoxia. Las concentraciones de DQO y DBO en San Juan superaron los 50 mgL-1, indicando presencia de materia orgánica asociada con vertimientos de residuales albañales, domésticos e industriales, además de los provenientes de los microvertederos (Tabla 7).

3.2    Pérdida de integridad ecológica

Los estudios realizados por Calderín et al. (2018) y BIOECO (2022) muestran que la vegetación natural en la cuenca San Juan representa solo el 1.1%. Lo que difiere de los ecosistemas Las Guásimas y Carpintero, con 32.7 y 60%, respectivamente. Esto clasifica al primero de pésimo y a los otros dos de mal. Fue evaluada la intersección de redes lineales de transporte dentro de la cuenca, asociado con la fragmentación, correspondiendo San Juan con el valor más alto (61), mientras que Las Guásimas (1.26) y Carpintero (0.54) tuvieron menor fragmentación (Tabla 8).

Fue digitalizada la vegetación en las riberas de los ríos; su clasificación posibilitó aunar criterios sobre la calidad de la franja hidrorreguladora, identificando tramos de río con elevado valor ecológico y viceversa (Figura 3).

En San Juan, el 41.7% de la vegetación se clasifica entre buena y regular; el 59% restante entre, mala y pésima. En Las Guásimas, el 68.5% se cataloga entre buena y regular; en Carpintero tiene un 82.4%, esta última con una vegetación mejor conservada.

3.3      Estrategias de desarrollo

En el municipio de Santiago de Cuba se establecen nueve sectores estratégicos, y con el desarrollo de proyectos comunitarios se incorporan las cooperativas no agropecuarias vinculadas al sector constructivo y alimentario (PNUD, 2019). Del total de proyectos aprobados (once), tres se desarrollan en la cuenca San Juan y dos en la cuenca Las Guásimas, concernientes todos con el desarrollo alimentario (Tabla 9).

La vulnerabilidad de este indicador fue categorizada como media, revelando que existe inconsistencia entre el desarrollo de programas y la gestión medioambiental, sin lograr la necesaria protección y conservación de los ecosistemas fluviales y el mantenimiento de sus servicios. Por ello, se necesita ejecutar acciones que deben quedar explícitas dentro de los proyectos de desarrollo y en las líneas estratégicas de desarrollo.

3.4      Impacto de la sequía en los ecosistemas

Considerada un peligro potencial para los ecosistemas fluviales, dada su severidad, aumento y frecuencia de duración, fueron evaluados además los diferentes tipos de sequía (Tabla 10).

En la Figura 4 se presenta el comportamiento de la sequía meteorológica-agrícola e hidráulica en los ecosistemas estudiados.

Durante el periodo poco lluvioso, el 77.22% del área de la cuenca San Juan presenta una sequía meteorológica y agrícola severa, y el 23% restante, sequía moderada. Mientras que en el periodo lluvioso hay una disminución de la afectación, donde solo el 36.12% mantiene condiciones de severidad, incrementándose las áreas con sequía moderada (62%), señalizándose un pequeño sector (2.3%) con condiciones de sequía débil.

En la cuenca Las Guásimas, durante el periodo poco lluvioso, el 89.75% presenta condición de sequía meteorológica y agrícola severa, mientras que el 44.29% corresponde con sequía moderada. Por su parte, en Carpintero, el 75% del área tiene sequía severa y el 24.18%, sequía moderada. Durante el periodo lluvioso en Las Guásimas, el 60% del área exhibe una sequía moderada y el 40% restante, severa. Mientras que, para ese mismo periodo, en Carpintero el 53% tiene sequía severa y el 46% moderada. La evaluación de la sequía hidráulica, definida por Ferrer y Gómez (2023), se comportó como sigue:
para San Juan fue de vulnerabilidad baja; para Las Guásimas y Carpintero fue de
vulnerabilidad alta.

3.5      Vulnerabilidad ecológica total

Se evidencia que los ecosistemas San Juan y Las Guásimas presentan una vulnerabilidad alta, mientras que es media para Carpintero; siendo los indicadores específicos la calidad del agua y la variación climática en función de la sequía los que mayor incidencia tuvieron en la evaluación de la vulnerabilidad ecológica total (Figura 5).

4.      Discusión

La calidad del agua en los tres ecosistemas muestra evidente deterioro de las mismas; de acuerdo con la NC 25: 1999, manifiestan un pobre desarrollo de la fauna, con incidencia en el ciclo reproductivo de muchas especies, en sus estructuras de migración y con un aumento de la susceptibilidad a las enfermedades. Por otra parte, es importante destacar el crecimiento poblacional y de áreas dedicadas al desarrollo socioeconómico y agrícola, las cuales son superiores en la cuenca San Juan, lo que coincide con los resultados y problemáticas reconocidas en estudios anteriores (BIOECO, 2022; Calderín et al., 2018).

Durante los monitoreos fueron detectados microvertederos cercanos a las márgenes de los ríos, con afectaciones al atractivo visual y marcada fragmentación del paisaje, principalmente en San Juan. Los mismos están distribuidos desde la cabecera hasta la desembocadura. La composición es similar en todos, con presencia de residuos biodegradables y no biodegradables.

Con respecto a la pérdida de integridad ecológica, en la fragmentación del ecosistema inciden presiones de las acciones antropogénicas, intensificación y extensión de actividades agrícolas y ganaderas, incremento poblacional, construcción de viales, represamiento de cursos de agua, fragmentación de los bosques, deforestación y plantaciones de especies introducidas, todos estos aspectos descritos por García (2011). Por su parte, la calidad de la vegetación de ribera es un indicador clave en la restauración del ecosistema (Volonté et al., 2018), ya que incide en muchos procesos, funciones y dinamismos de estos.

Con respecto al desarrollo estratégico, resulta notorio que en los proyectos no se incluye la gestión ambiental, ni acciones de conservación sostenible hacia los ecosistemas fluviales. Las estrategias de desarrollo municipal responden a los ejes transcendentales establecidos para Cuba, articulados con los planes de desarrollo hasta el 2030 (PNUD, 2019). Dentro de estos, el número cinco^[4] se refiere a los Recursos Naturales y el Medio Ambiente, y entre sus objetivos se instituye la conservación de los ecosistemas, disminución de vulnerabilidades, así como la generalización de la ciencia y la innovación tecnológica. Esta proyección es válida para el estudio; sin embargo, no hay acciones concretas de conservación de los ecosistemas fluviales en estas cuencas, solo en proyectos de ciencia e innovación desarrollados por algunas instituciones, como BIOECO, INRH, y fundamentalmente focalizadas en San Juan por ser una cuenca priorizada a nivel provincial (CITMA, 2022).  

Es necesario sensibilizar a los decisores para insertar en los planes de desarrollo la gestión del riesgo de los ecosistemas fluviales, para el mantenimiento de sus bienes y servicios, vinculado directamente a procesos de gobernanza que respondan a factores socioecológicos (CITMA, 2022).

La sequía está asociada a la ausencia de precipitaciones y el aumento de las temperaturas, factores que, según Sainz y del Jesús (2020), inciden en la disminución de los caudales de los ríos, generando un descenso en la concentración del oxígeno disuelto, presumiendo un aumento del número de ríos temporales y de tramos de ríos con caudales únicamente estacionales (situaciones detectadas en el monitoreo), y que coincide con lo descrito en la Guía para el Monitoreo Integrado del ODS 6 de 2017 (ONU, 2017).

El análisis de la vulnerabilidad ecológica plantea un enfoque multidimensional, donde las condiciones naturales interactúan con factores sociales, económicos y políticos. El empleo de indicadores permite identificar brechas, condicionantes estructurales y procesos que configuran la vulnerabilidad en un ecosistema, pudiendo ser perfectibles y ajustables a las condiciones de los ecosistemas evaluados.

5.        Conclusiones

El estudio integra las dinámicas ecohidrológicas y ambientales en la cuenca, identificando vulnerabilidades y potencialidades para la gestión sostenible. Se evidencia la necesidad de integrar la gobernanza con el desarrollo de acciones dirigidas a la conservación de los ecosistemas, factores clave para la toma de decisiones, de manera que los productos generados (mapas, índices, matrices) se conviertan en herramientas para instituciones y comunidades que consoliden la restauración ecológica, el fortalecimiento comunitario y la articulación interinstitucional.

Referencias

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Revista Kawsaypacha: Sociedad y Medio Ambiente.
N° 17 enero – junio 2026.  E-ISSN: 2709 – 3689

Cómo citar: Morell Bayard, A. de la C., Gómez Luna, L., Ábalos Rodríguez, A., Fornaris Gómez, E., Beyris Mazar., A. de las M., & Villalón Poulut, L. Análisis de vulnerabilidad ecológica de tres ecosistemas fluviales de Santiago de Cuba. Revista Kawsaypacha: Sociedad Y Medio Ambiente, (17), A-002. https://doi.org/10.18800/kawsaypacha.202601.A002