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Artículo de revisión
Influencia de la distribución temporal y espacial de la
precipitación en el balance hídrico de la cuenca San Pedro (Norte
Potosí, Bolivia) mediante teledetección
Influence of the temporal and spatial distribution of precipitation on the water
balance of the San Pedro basin (North Potosí, Bolivia) using remote sensing
Humberto Álvarez Cabrera*
Universidad Técnica de Oruro
Oruro - Bolivia
halvarezc2002@gmail.com
https://orcid.org/0009-0009-3766-8585
*Correspondencia:
halvarezc2002@gmail.com
Cómo citar este artículo:
Álvarez, H. (2026).
Influencia de la
distribución temporal y espacial de la
precipitación en el balance hídrico de la
cuenca San Pedro (Norte Potosí, Bolivia)
mediante teledetección. Esprint
Investigación, 5(Esp.1), 452-468.
https://doi.org/10.61347/ei.v5iEsp.1.337
Recibido: 20 de mayo de 2026
Aceptado: 22 de junio de 2026
Publicado: 4 de julio de 2026
Resumen: La investigación analizó la influencia de la distribución temporal y espacial
de la precipitación sobre el balance hídrico de la cuenca San Pedro, ubicada en el norte
de Potosí, Bolivia. El estudio se justificó debido a que la disponibilidad de agua en
cue
ncas altoandinas depende de la variabilidad de las lluvias, las condiciones
fisiográficas del territorio, la evapotranspiración y la capacidad de almacenamiento
hídrico del suelo. El objetivo fue determinar la influencia de la distribución temporal y
espacial de la precipitación sobre el balance hídrico de la cuenca San Pedro, mediante
técnicas de teledetección, Sistemas de Información Geográfica y análisis estadístico. Se
empleó un enfoque cuantitativo, con alcance correlacional y explicativo, utilizando
información de precipitación, evapotranspiración, modelos digitales de elevación y el
método de Holdridge. Los resultados evidenciaron que la precipitación presentó una
marcada estacionalidad, con concentración de lluvias en pocos meses del año y un patrón
temporal relativamente estable. Además, la distribución espacial estuvo condicionada
por la altitud y el relieve, registrándose mayores precipitaciones en las zonas occidentales
y de mayor elevación. Sin embargo, el balance hídrico mostró déficit de agua en varias
subcuencas, asociado con la evapotranspiración, la limitada capacidad de
almacenamiento del suelo y la rápida escorrentía característica de zonas montañosas. Se
concluye que la distribución de la precipitación constituye un factor determinante del
comportamiento hidrológico de la cuenca y que la aplicación de herramientas de
teledetección y análisis geoespacial proporciona información relevante para la
planificación territorial y la gestión sostenible de los recursos hídricos.
Palabras clave: Balance hídrico, cuenca, precipitación, teledetección.
Abstract: This research analyzed the influence of the temporal and spatial distribution of
precipitation on the water balance of the San Pedro basin, located in northern Potosí, Bolivia. The
study was justified because water availability in high Andean basins depends on rainfall
variability, the physiographic conditions of the territory, evapotranspiration, and soil water
storage capacity. The objective was to determine the influence of the temporal and spatial
distribution of precipitation on the water balance of the San Pedro basin through remote sensing
techniques, Geographic Information Systems, and statistical analysis. A quantitative approach
with correlational and explanatory scope was applied, using precipitation data,
evapotranspiration data, digital elevation models, and the Holdridge method. The results showed
that precipitation presented marked seasonality, with rainfall concentrated in only a few months
of the year and a relatively stable temporal pattern. In addition, the spatial distribution of
precipitation was conditioned by altitude and relief, with higher rainfall values recorded in the
western and higher-elevation areas. However, the water balance showed water deficit in several
sub-basins, associated with evapotranspiration, limited soil water storage capacity, and rapid
runoff typical of mountainous areas. It is concluded that precipitation distribution is a
determining factor in the hydrological behavior of the basin and that the application of remote
sensing and geospatial analysis tools provides relevant information for territorial planning and
sustainable water resource management.
Keywords: Basin, precipitation, remote sensing, water balance.
Copyright: Derechos de autor 2026
Humberto Álvarez Cabrera.
Esta obra está bajo una licencia internacional
Creative Commons Atribución-
NoComercial 4.0.
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1. Introducción
La precipitación constituye el principal factor climático para la disponibilidad de agua en una cuenca
hidrográfica. Su distribución temporal y espacial controla procesos fundamentales como la infiltración,
la escorrentía superficial, la recarga de acuíferos y la evapotranspiración, los cuales determinan el
comportamiento del balance hídrico (Luna-Romero et al., 2018; Barry & Chorley, 2009).
En regiones andinas, la interacción entre la circulación atmosférica, la topografía y la altitud genera
una elevada heterogeneidad en la distribución de las lluvias. Esta condición produce diferencias
importantes en la oferta hídrica entre distintos sectores de una misma cuenca (Venturini & Krepper,
2017). En este sentido, la estimación de los recursos hídricos disponibles resulta fundamental para
evaluar la sostenibilidad hídrica de una cuenca (Ureña et al., 2020; Platt, 2010).
La cuenca San Pedro, ubicada en el norte del departamento de Potosí, representa una unidad
hidrográfica estratégica para el abastecimiento de agua, la producción agrícola, la ganadería campesina
y la conservación de los ecosistemas altoandinos (Pérez & Balderrama, 2022). Su relieve presenta una
amplia variación altitudinal que condiciona la distribución espacial de la precipitación.
Al respecto, Barry & Chorley (2009) señalan que la topografía constituye uno de los principales
factores que explican las diferencias espaciales de las lluvias. De forma complementaria, Olivera-
Villarroel et al. (2021) destacan que, en la Cordillera Oriental de Bolivia, el ascenso orográfico de masas
de aire húmedo provenientes de la Amazonía favorece la formación de precipitaciones, generando
condiciones hidrológicas heterogéneas dentro de una misma cuenca.
Diversos estudios desarrollados en Bolivia y otros países andinos evidencian que la variabilidad y
el cambio climáticos están modificando el comportamiento de la precipitación y, en consecuencia, la
disponibilidad de agua. Montenegro et al. (2025) identificaron una disminución de la precipitación y
un déficit hídrico importante en varias regiones de Bolivia, situación que incrementa el riesgo de
sequías y afecta la disponibilidad de recursos hídricos (Rodríguez & Pérez, 2017).
De manera similar, Medina (2021) demostró que los cambios en los patrones de precipitación alteran
los caudales y reducen el almacenamiento de agua en embalses de abastecimiento. Por su parte,
Drenkhan & Castro (2023) advierten que la creciente inseguridad hídrica en los Andes tropicales exige
fortalecer el conocimiento científico sobre el comportamiento de las cuencas, como base para diseñar
estrategias de adaptación frente a los cambios ambientales.
A pesar de la importancia de la cuenca San Pedro para el desarrollo regional, todavía existe escasa
información que relacione de manera integrada la distribución temporal y espacial de la precipitación
con el comportamiento del balance hídrico. La limitada densidad de estaciones meteorológicas y las
dificultades de acceso a zonas de alta montaña restringen la disponibilidad de información continua
para comprender la dinámica hidrológica de la cuenca (Duque-Sarango et al., 2019).
Aunque diferentes investigaciones han demostrado que las tendencias espaciales y temporales de
la precipitación se reflejan directamente en el comportamiento del balance hídrico y de los caudales
(Venturini & Krepper, 2017), aún son escasos los estudios aplicados específicamente a la cuenca San
Pedro. Esta limitación evidencia la necesidad de integrar análisis geoespaciales, series temporales e
información satelital para evaluar con mayor precisión la disponibilidad hídrica del territorio.
En este contexto, la teledetección y los Sistemas de Información Geográfica constituyen
herramientas de gran utilidad para complementar la información meteorológica. Estas permiten
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analizar la distribución espacial de la precipitación, identificar patrones de variabilidad y relacionarlos
con las características fisiográficas del territorio (Zeballos et al., 2014).
De la misma forma, la integración de información geoespacial con métodos de evaluación del
balance hídrico facilita una mejor comprensión de la disponibilidad de agua. Además, fortalece los
procesos de planificación y gestión de los recursos hídricos en territorios expuestos a variabilidad
climática y presión sobre sus fuentes de agua (Del Jesus et al., 2020; Gaspari et al., 2021).
La presente investigación tiene como objetivo determinar la influencia de la distribución temporal
y espacial de la precipitación sobre el balance hídrico de la cuenca San Pedro, en el norte de Potosí,
mediante técnicas de teledetección, Sistemas de Información Geográfica y análisis estadístico
descriptivo. Este propósito responde a la necesidad de generar evidencia científica que contribuya a la
gestión integrada de los recursos hídricos y a la planificación territorial.
En función de lo anterior, se plantea la siguiente pregunta de investigación: ¿Cuál es la influencia
de la distribución espacial y temporal de la precipitación en el balance hídrico de la cuenca San Pedro?
Para responder a esta interrogante, el estudio emplea métodos basados en Sistemas de Información
Geográfica, teledetección y estadística descriptiva, con el fin de analizar la relación entre la variabilidad
pluviométrica, las características fisiográficas y la disponibilidad de agua en la cuenca.
2. Metodología
La cuenca del río San Pedro se ubicó en el norte del departamento de Potosí, entre las coordenadas
geográficas 18°34'05" de latitud sur y 66°04'52" de longitud oeste, en un rango de altitud de 1650 a 5000
m s. n. m. Forma parte de la vertiente amazónica, debido a que sus aguas drenan hacia el sistema
hidrográfico del río Grande y, posteriormente, hacia la cuenca del Amazonas.
El área de estudio comprendió territorios de varios municipios del norte de Potosí, entre ellos
Colquechaca, Macha y Pocoata, además de diversas comunidades rurales. Su red hidrográfica estuvo
conformada por varios cursos de agua que confluyen para formar el río San Pedro, entre los cuales
destacan los ríos Macha, Pocoata y Colquechaca como tributarios principales (Pérez & Balderrama, 2022).
Debido a la variabilidad altitudinal del área de estudio, las condiciones climáticas e hidrológicas
presentaron una marcada heterogeneidad. El relieve fue predominantemente accidentado, con
montañas, serranías, valles interandinos y quebradas profundas, factores que influyeron directamente
en la distribución espacial de la precipitación.
Estas condiciones favorecieron la disponibilidad de recursos hídricos utilizados para el consumo
humano, el riego agrícola familiar, la ganadería campesina y algunos procesos industriales vinculados
con la actividad minera presente en la zona (Pérez & Balderrama, 2022).
Debido a la escasa distribución de estaciones meteorológicas en el área de estudio, fue necesario
recurrir a geoportales de información geoespacial, lo que permitió disponer de datos climáticos,
topográficos e hidrográficos suficientes para el análisis espacial y temporal de la cuenca, como se
detalla en la tabla 1.
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Tabla 1
Fuente de datos e información requerida para la investigación
Elementos Fuente de datos Resolución
Datos de precipitación NASA GPM IMERG 0,1° ≈ 10 km
Temperatura máxima, mínima y media TerraClimate 1/24° ≈ 4,6 km
Evapotranspiración real (AET) TerraClimate 1/24° ≈ 4,6 km
Red hidrográfica HydroSHEDS 15 arc-seg. ≈ 500 m
Límites municipales GeoBolivia-IGM Escala 1:50.000
Modelo digital de elevación (DEM) NASA Earthdata, SRTM Resolución espacial: 30 m
Enfoque, tipo y métodos de investigación
La investigación se desarrolló bajo un enfoque cuantitativo, debido a que las variables analizadas
fueron medidas y procesadas mediante datos numéricos. El estudio fue de tipo no experimental, ya
que no se manipularon las variables, sino que se analizaron a partir de información climática,
hidrográfica y geoespacial previamente disponible.
Asimismo, la investigación tuvo un alcance aplicado, porque se orientó al análisis de un fenómeno
natural real relacionado con la disponibilidad hídrica de la cuenca San Pedro. También presentó un
alcance correlacional y explicativo, debido a que buscó establecer la relación entre la distribución
temporal y espacial de la precipitación y el comportamiento del balance hídrico.
En cuanto a su temporalidad, el estudio se consideró longitudinal retrospectivo, puesto que analizó
información climática correspondiente a un periodo determinado. Esta clasificación resultó más
adecuada que la transversal, debido a que el análisis incluyó el comportamiento temporal de la
precipitación. Los métodos, técnicas, herramientas e instrumentos empleados en la investigación se
organizaron de acuerdo con los objetivos específicos, como se muestra en la tabla 2:
Tabla 2
Distribución metodológica en base a objetivos específicos
Objetivo específico Método Técnica Herramienta Instrumento
Caracterizar la distribución
espacial y temporal de la
precipitación en el área de
estudio.
Deductivo,
analítico,
geoespacial y
estadístico
Interpolación, análisis de
series temporales y
delimitación hidrográfica
mediante Pfafstetter
2016
Raster de precipitación,
mapa temático de
distribución de
precipitación y gráficos
estadísticos
Evaluar el comportamiento
del balance hídrico en el área
de estudio.
Deductivo,
analítico,
geoespacial y
método de
Holdridge
Índice de balance hídrico y
fórmula de Holdridge
2016
Mapa temático de
precipitación, mapa
temático de PET y mapa
de balance hídrico
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Mediante el método deductivo, la investigación partió de principios generales de la hidrología y la
climatología para explicar el comportamiento del sistema estudiado (Hernández Sampieri et al., 2014).
El método analítico permitió descomponer la unidad de estudio en sus principales componentes:
precipitación, evapotranspiración, relieve y balance hídrico.
De esta manera, fue posible comprender la influencia individual de cada componente en la
dinámica hidrológica de la cuenca (Bernal Torres, 2016). Por su parte, el método geoespacial permitió
analizar el comportamiento espacial de las variables hidrológicas mediante Sistemas de Información
Geográfica (Longley et al., 2015).
El método estadístico se utilizó para evaluar el comportamiento de las variables mediante
procedimientos descriptivos e inferenciales (Montgomery & Runger, 2018). Además, el método de
Holdridge se aplicó como procedimiento climático para estimar la disponibilidad de agua a partir de
la relación entre la evapotranspiración potencial y la precipitación (Holdridge, 1967). La interpolación
se empleó como procedimiento geoestadístico para estimar valores de precipitación en zonas sin
observaciones directas, a partir de datos conocidos en puntos cercanos. Entre los métodos más
utilizados se encuentran IDW, Kriging y Spline, los cuales permiten representar espacialmente
variables climáticas continuas (Chang, 2019).
El análisis de series temporales se utilizó para examinar el comportamiento de la precipitación a
través del tiempo. Esta técnica permitió identificar tendencias, variaciones estacionales, ciclos y
posibles anomalías en la serie climática analizada (Box et al., 2015). Asimismo, el índice de balance
hídrico se aplicó como indicador cuantitativo de disponibilidad de agua en la cuenca. Este índice
permitió relacionar los aportes por precipitación con las pérdidas asociadas a la evapotranspiración,
facilitando la interpretación del déficit o excedente hídrico (Dingman, 2015).
La técnica de Pfafstetter se empleó para la delimitación y codificación jerárquica de las unidades
hidrográficas. Esta metodología organiza las unidades de drenaje según la conectividad de la red
fluvial y la dirección del flujo del agua, lo que facilita el análisis de cuencas y subcuencas a diferentes
escalas. Su aplicación permitió estandarizar la delimitación de las unidades de estudio e integrar
información geoespacial proveniente de Sistemas de Información Geográfica y modelos digitales de
elevación. Para este caso, la técnica fue considerada como apoyo para la organización hidrográfica de
la cuenca y no como técnica directa de análisis de precipitación (Agência Nacional de Águas, 1989).
3. Resultados
Inicialmente, se identificó la cuenca San Pedro a partir de una base de datos geográfica de tipo
vectorial. Posteriormente, se delimitó el área de estudio en nueve unidades hidrográficas o subcuencas,
mediante procedimientos técnicos propios de los Sistemas de Información Geográfica. Luego, se
realizó la codificación numérica de las unidades hidrográficas, considerando el nivel de codificación
registrado en la cartografía fuente.
Este procedimiento permitió organizar espacialmente las cuencas, intercuencas y cuencas internas
en relación con la red de drenaje. La delimitación y codificación se efectuaron siguiendo los criterios
metodológicos de Pfafstetter, los cuales permiten establecer una jerarquía hidrográfica y facilitar el
análisis espacial de las unidades de drenaje. En la figura 1 se presentan las subcuencas codificadas de
la cuenca San Pedro:
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Figura 1
Mapa de Identificación de unidades hidrográficas en la cuenca San Pedro
Nota. Elaboración propia en base a Cartografía Nacional de Cuencas (Luna & Chura, 2017).
La cuenca del río San Pedro presentó un área total de 11.112,39 km², subdividida en nueve unidades
hidrográficas de nivel 6 según la metodología de Pfafstetter, como se observa en la tabla 3. La
distribución espacial de estas unidades fue heterogénea, lo que evidencia la existencia de subcuencas
con condiciones fisiográficas diferenciadas y dinámicas hidrológicas particulares.
Tabla 3
Áreas de las unidades hidrográficas
Código nivel 6 Área (km²) Porcentaje (%)
466991 711,67 6
466992 1.676,19 15
466993 2.725,51 25
466994 720,09 6
466995 148,18 1
466996 1.001,02 9
466997 194,15 2
466998 1.207,97 11
466999 2.727,62 25
Total 11.112,39 100
Nota. Fuente. Elaboración propia en base a Cartografía Nacional de Cuencas (Luna & Chura, 2017).
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Las unidades hidrográficas 466993 y 466999 constituyeron las de mayor extensión, con 2.725,51 km²
y 2.727,62 km², respectivamente. Cada una representó el 25 % del área total de la cuenca y, en conjunto,
concentraron aproximadamente el 50 % de la superficie analizada. Debido a su mayor extensión, estas
unidades pudieron desempeñar un papel relevante en la captación de precipitación, la generación de
escorrentía superficial, la recarga hídrica y el aporte de caudales hacia el cauce principal.
Esta relación entre superficie de drenaje y respuesta hidrológica ha sido señalada en estudios de
modelado precipitación-escorrentía en microcuencas agrícolas (Mozo et al., 2020). Las subcuencas
466992 y 466998 representaron el 15 % y el 11 % del área total, respectivamente, aportando en conjunto
el 26 % de la superficie de la cuenca. Por su extensión, estas unidades también pudieron contribuir de
manera importante a la generación de escorrentía y al comportamiento general del balance hídrico.
Por otra parte, las subcuencas 466996, 466991 y 466994 presentaron superficies intermedias,
equivalentes al 9 %, 6 % y 6 % del área total, respectivamente. Estas unidades pudieron generar aportes
hídricos moderados, dependiendo de sus condiciones fisiográficas, cobertura del suelo y distribución
espacial de la precipitación. Las subcuencas 466997 y 466995 correspondieron a las unidades de menor
extensión superficial, con el 2 % y el 1 % del área total, respectivamente. En consecuencia, su aporte
relativo al balance hídrico general de la cuenca fue menor; sin embargo, su importancia local no debe
descartarse, especialmente en áreas con alta pendiente, concentración de drenaje o usos específicos del
agua.
Para analizar la distribución temporal de la precipitación, se efectuó un análisis de series temporales
con datos mensuales correspondientes a un período de 23 años, como se presenta en la figura 2. Este
procedimiento permitió identificar la variabilidad interanual y estacional de la precipitación en la
cuenca del río San Pedro:
Figura 2
Distribución temporal de la precipitación
Nota. (Harris et al., 2020; Fick & Hijmans, 2017)
La serie mensual de precipitación comprendió el período 2003–2025 y presentó una tendencia
ligeramente negativa, con una pendiente de -0,0008. Este valor indica una disminución mínima de la
precipitación durante el período de estudio; sin embargo, para afirmar que dicha tendencia no fue
significativa, sería necesario incorporar una prueba estadística de tendencia y su respectivo valor de
significancia.
En términos generales, el régimen pluviométrico mostró un comportamiento relativamente estable,
aunque con variaciones cíclicas marcadas entre períodos de lluvia intensa y períodos de escasa
y = -0,0008x + 78,082
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
may-02
jun-03
jul-04
ago-05
sept-06
oct-07
nov-08
dic-09
ene-11
feb-12
mar-13
abr-14
may-15
jun-16
jul-17
ago-18
sept-19
oct-20
nov-21
dic-22
ene-24
feb-25
Altura de precipitación
(mm)
Tiempo (meses)
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precipitación. Se observaron valores máximos superiores a 240 mm y valores mínimos cercanos o
inferiores a 100 mm, lo que evidencia una marcada variabilidad mensual.
A partir de los índices estacionales presentados en la tabla 4, se identificó que la mayor
concentración de lluvia ocurrió durante cuatro meses consecutivos. En contraste, los meses centrales
del año presentaron aportes mínimos de precipitación, lo que confirma una distribución temporal
altamente desigual del régimen pluviométrico.
Tabla 4
Índices estacionales de precipitación
Mes Índice estacional (%) Interpretación
1 332,7 Precipitación muy alta
2 272,9 Precipitación alta
3 178,6 Precipitación moderada
4 47,9 Inicio del descenso pluviométrico
5 6,0 Mes muy seco
6 1,5 Mínimo anual de precipitación
7 3,6 Mes muy seco
8 10,6 Mes seco
9 27,5 Inicio de la recuperación pluviométrica
10 51,2 Incremento gradual de la precipitación
11 74,8 Inicio de la temporada lluviosa
12 192,5 Lluvias importantes
Nota. (Harris et al., 2020; Fick & Hijmans, 2017).
Para el análisis de la distribución temporal de la precipitación, se aplicó la Función de
Autocorrelación (ACF) a una serie conformada por 284 observaciones mensuales. Este procedimiento
permitió evaluar el grado de asociación entre los valores de precipitación registrados en distintos
retardos temporales, con el propósito de identificar patrones de persistencia, estacionalidad o
periodicidad en la serie (Box et al., 2015). El coeficiente de autocorrelación para un retardo se estimó
mediante la siguiente expresión:
=
(
)(



)
(
)

Donde
: representó el coeficiente de autocorrelación para el retardo ;
: correspondió a la precipitación observada en el tiempo ;
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: representó la media de la serie;

: correspondió a la precipitación observada períodos después;
: representó el número total de observaciones
Los coeficientes obtenidos tomaron valores entre -1 y +1. Para evaluar su significancia estadística,
se utilizó un intervalo de confianza aproximado del 95 %, definido por la siguiente expresión: ±
.
Considerando un total de 284 observaciones, el límite de significancia fue:
±
1.96
284
0.116
Por lo tanto, se consideraron estadísticamente significativos los coeficientes de autocorrelación que
superaron aproximadamente el umbral de ±0,12. En el análisis realizado, se obtuvo un coeficiente de
autocorrelación promedio cercano a 0,70, lo que evidenció una autocorrelación positiva en la serie de
precipitación mensual. Este resultado indicó que los valores de precipitación presentaron cierto grado
de dependencia temporal, es decir, que los registros mensuales no se comportaron de manera
completamente aleatoria. La presencia de autocorrelación positiva sugiere la existencia de patrones de
persistencia y estacionalidad en el régimen pluviométrico de la cuenca San Pedro.
Barry & Chorley (2009) señalan que la precipitación presenta una marcada variabilidad espacial,
determinada por la circulación atmosférica, la topografía, la distancia al mar y la disponibilidad de
humedad. En este contexto, el relieve constituye uno de los principales factores que explican las
diferencias locales en la distribución de las lluvias. De manera complementaria, Venturini & Krepper
(2017) indican que los patrones espaciales de precipitación responden a la interacción entre procesos
meteorológicos y características fisiográficas de las cuencas, tales como la elevación, la orientación del
relieve y la ubicación geográfica.
En correspondencia con estos planteamientos, el relieve y las características topográficas
constituyeron elementos fisiográficos fundamentales para el análisis de la distribución espacial de la
precipitación. En este sentido, la cuenca San Pedro presentó una variabilidad altitudinal evidente, la
cual condicionó los patrones climáticos y la distribución espacial de las lluvias. La figura 3 muestra la
distribución de la variación altitudinal en la cuenca San Pedro. Esta información permitió relacionar
las diferencias de altitud con los cambios espaciales de la precipitación y, posteriormente, con el
comportamiento del balance hídrico en las distintas unidades hidrográficas.
El mapa de distribución altitudinal muestra que la cuenca San Pedro presentó un relieve altamente
heterogéneo, con altitudes comprendidas entre aproximadamente 1.643 y 5.138 m s. n. m. Esta
condición evidencia un gradiente topográfico característico de las cuencas altoandinas del norte del
departamento de Potosí. La amplitud altitudinal reflejó la presencia de montañas, serranías, valles
interandinos y cauces fluviales, los cuales conforman un paisaje de elevada complejidad fisiográfica.
Las mayores elevaciones, superiores a 4.100 m s. n. m., representadas por tonos gris claro y blanco, se
localizaron principalmente en los sectores occidental, suroccidental y en algunas áreas centrales de la
cuenca.
En contraste, las altitudes más bajas, comprendidas entre 1.643 y 2.640 m s. n. m., representadas por
colores celestes y verdes claros, se concentraron hacia los sectores oriental y nororiental. En estas áreas
predominaron valles relativamente amplios y pendientes menos pronunciadas. La variación
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altitudinal observada constituyó uno de los principales factores fisiográficos que explican la
distribución espacial de la precipitación dentro de la cuenca San Pedro. Esto se debe a que la elevación
modifica las condiciones atmosféricas locales al influir en la temperatura, la presión atmosférica, la
condensación del vapor de agua y la circulación de masas de aire húmedo (Barry & Chorley, 2009).
Figura 3
Mapa de distribución altitudinal de la cuenca San Pedro
Nota. Elaboración propia en base a Modelo de Elevación Digital SRTM (NASA Jet Propulsion Laboratory, 2013; Farr et al., 2007).
Cuando las masas de aire húmedo ingresan a la región andina, el relieve favorece su ascenso sobre
las montañas. Durante este proceso, el aire experimenta una disminución de temperatura por
expansión adiabática, lo que facilita la condensación del vapor de agua y la formación de nubes,
fenómeno conocido como precipitación orográfica.En consecuencia, las zonas ubicadas en laderas de
barlovento y en sectores de mayor elevación tienden a registrar acumulaciones de precipitación
superiores en comparación con áreas de menor altitud o localizadas a sotavento (Olivera-Villarroel et
al., 2021). Además, la disminución de la temperatura con la altitud puede favorecer la condensación y
reducir parcialmente las pérdidas por evaporación.
La cuenca San Pedro se localizó en la región andina del norte de Potosí, dentro de un marco
geográfico montañoso perteneciente a la Cordillera Oriental de Bolivia. Esta ubicación determinó que
la circulación atmosférica regional estuviera influenciada, principalmente durante la temporada
lluviosa, por el transporte de masas de aire húmedo provenientes de la Amazonía. La interacción entre
estas masas de aire húmedo y el relieve andino intensificó los procesos de ascenso orográfico. Por ello,
la distribución espacial de la precipitación en la cuenca estuvo estrechamente condicionada por la
topografía, la altitud y la orientación del relieve (Olivera-Villarroel et al., 2021).
El mapa de isoyetas evidenció una marcada variabilidad espacial de la precipitación dentro de la
cuenca San Pedro. Las isolíneas mostraron un patrón de incremento gradual desde el sector oriental
hacia los sectores occidental y suroccidental de la cuenca. Los valores más bajos se concentraron en el
extremo oriental, donde las isoyetas registraron aproximadamente entre 20 y 35 mm. En contraste,
hacia el centro y, principalmente, hacia el occidente, se observaron valores superiores a 60 mm, con
máximos cercanos a 70–74 mm.
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Figura 5
Mapa de isoyetas
Nota. Elaboración propia en base a Modelo de Elevación Digital SRTM (NASA Jet Propulsion Laboratory, 2013; Farr et al., 2007).
Este patrón espacial coincidió con la distribución altitudinal de la cuenca, lo que sugiere una
relación entre el relieve y la variación de la precipitación. En este sentido, las zonas de mayor altitud
tendieron a presentar mayores acumulaciones pluviométricas, probablemente asociadas a procesos de
ascenso orográfico. Desde el punto de vista hidrológico, la cuenca San Pedro presentó una distribución
espacial heterogénea de la precipitación, determinada principalmente por la configuración del relieve.
Esta condición favoreció una disponibilidad diferenciada de recursos hídricos dentro de la misma
unidad hidrográfica.
En las áreas occidentales coincidieron las mayores elevaciones y los mayores valores de
precipitación. Por ello, estos sectores constituyeron zonas relevantes para la generación de escorrentía
superficial, la recarga hídrica y el aporte de caudales hacia la red de drenaje. Por el contrario, los
sectores orientales, caracterizados por menores elevaciones y menores precipitaciones, presentaron
una contribución relativamente menor al escurrimiento superficial. Además, estas áreas podrían
mostrar mayor susceptibilidad a déficits hídricos durante la estación seca.
Figura 6
Mapa de balance hìdrico
Nota. Elaboración propia en base a Modelo de Elevación Digital SRTM (NASA Jet Propulsion Laboratory, 2013; Farr et al., 2007)
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De acuerdo con el método de Holdridge (1967), el balance hídrico constituye un procedimiento de
cálculo que relaciona el aporte de agua por precipitación con la demanda atmosférica expresada
mediante la evapotranspiración potencial. En este sentido, los valores elevados del índice indican una
mayor disponibilidad relativa de agua, mientras que los valores bajos reflejan condiciones de déficit
hídrico.
Según la clasificación de disponibilidad de agua de Holdridge, los índices de balance hídrico
menores a 0,80 representan condiciones de déficit hídrico. En el mapa de la Figura 6 se observó que
este déficit, representado por tonalidades naranjas, se concentró principalmente en las zonas central,
occidental y sur de la cuenca San Pedro. Las unidades hidrográficas delimitadas mediante la técnica
de Pfafstetter que presentaron mayores problemas de déficit hídrico fueron 466994, 466995, 466996,
466997, 466998 y 466999. Estos resultados evidencian una distribución espacial desigual de la
disponibilidad de agua dentro de la cuenca.
En estas zonas, la precipitación orográfica tiende a ser mayor que en el sector oriental de la cuenca.
Sin embargo, el concepto de balance hídrico desarrollado por Thornthwaite (1948) señala que la
disponibilidad de agua no depende únicamente de la precipitación, sino también de la
evapotranspiración y del almacenamiento de humedad en el suelo. Cuando el almacenamiento hídrico
del suelo resulta insuficiente para satisfacer la demanda atmosférica, se produce déficit hídrico, incluso
en regiones con precipitaciones relativamente altas. Esta condición es relevante en cuencas andinas,
donde la pendiente, la cobertura del suelo y la capacidad de infiltración influyen directamente en la
retención de agua.
En concordancia con ello, Beven (2012) explica que, en cuencas montañosas, la topografía controla
fuertemente la generación de escorrentía. Las pendientes pronunciadas reducen el tiempo de
residencia del agua y limitan el almacenamiento en el suelo, aun bajo condiciones de precipitación
elevada. Por lo tanto, la precipitación orográfica no garantiza necesariamente una alta disponibilidad
hídrica. En la cuenca San Pedro, factores como la fuerte pendiente, los suelos poco desarrollados y la
rápida escorrentía superficial pudieron reducir la disponibilidad de agua en el suelo, generando
déficits hídricos en varias unidades hidrográficas.
Por otra parte, en el sector oriental de la cuenca, representado por tonalidades celestes, el índice de
balance hídrico fue mayor a 0,80. Este resultado indicó condiciones de estabilidad hídrica, de acuerdo
con la clasificación de Holdridge, lo que sugiere una mayor disponibilidad relativa de agua en
comparación con las zonas central, occidental y sur.
4. Discusión
La distribución temporal de la precipitación en la cuenca San Pedro evidenció una tendencia
ligeramente negativa durante el período 2003–2025. Sin embargo, esta tendencia debe interpretarse con
cautela, debido a que su significancia estadística requiere el respaldo de una prueba específica de
tendencia. El régimen pluviométrico mostró una marcada estacionalidad y una alta concentración de
lluvias en pocos meses del año. Este comportamiento confirma una distribución temporal desigual de
la precipitación, característica frecuente en cuencas andinas sometidas a variabilidad climática
regional.
Estos resultados coinciden con lo señalado por Venturini y Krepper (2017), quienes identificaron
fases alternadas de incremento y disminución de la precipitación en la cuenca del río de La Plata. Dicho
comportamiento evidencia que los patrones pluviométricos responden a procesos regionales
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complejos y no únicamente a condiciones locales. De manera similar, Montenegro et al. (2025)
sostienen que la persistencia de ciclos de sequía y la posible intensificación de eventos asociados a El
Niño podrían afectar la disponibilidad hídrica futura en Bolivia. Esta evidencia resulta coherente con
la concentración estacional de lluvias observada en la cuenca San Pedro.
Los resultados también mostraron una autocorrelación temporal positiva de la precipitación, con
un valor de ACF = 0,715. Este resultado indicó una elevada persistencia del régimen pluviométrico, lo
que sugiere que los valores mensuales de precipitación mantienen dependencia temporal. Esta
condición coincide con lo planteado por Luna y Chura (2017), quienes señalan que las modificaciones
en las condiciones climáticas generan escenarios complejos para la gestión del agua en cuencas
productivas. Por tanto, la persistencia temporal de la precipitación debe considerarse en la
planificación hídrica y agropecuaria.
En relación con la distribución espacial, los resultados evidenciaron un incremento de la
precipitación desde el sector oriental hacia las áreas occidentales y suroccidentales de mayor altitud.
Este patrón confirma la influencia del relieve en la generación de precipitación orográfica dentro de la
cuenca. Estos hallazgos concuerdan con Zeballos et al. (2014), quienes demostraron que la dinámica
hidrológica en ecosistemas altoandinos está estrechamente vinculada con la topografía. La interacción
entre relieve, humedad atmosférica y procesos climáticos condiciona la distribución espacial del agua
en territorios de montaña.
Asimismo, los resultados son consistentes con Pizarro-Tapia et al. (2011), quienes observaron que
las variaciones espaciales y temporales de la precipitación influyen directamente en la generación de
caudales en cuencas andinas. En este sentido, la precipitación constituye un factor clave para explicar
la respuesta hidrológica de la cuenca San Pedro. La importancia de la precipitación como variable
fundamental del comportamiento hidrológico también coincide con Ureña et al. (2020). Estos autores
demostraron que una adecuada estimación espacial de las lluvias permite modelar de mejor manera
los caudales líquidos y la producción de sedimentos en cuencas andinas.
En la cuenca San Pedro, las subcuencas occidentales, caracterizadas por mayores valores de
precipitación, constituyeron las principales zonas de generación de escorrentía y aporte hídrico. Este
resultado confirma la relación entre distribución pluviométrica, relieve y respuesta hidrológica. No
obstante, la aplicación del método de Holdridge evidenció condiciones de déficit hídrico en gran parte
de las subcuencas centrales, occidentales y meridionales. Este hallazgo resulta relevante, debido a que
algunas de estas zonas registraron precipitaciones relativamente elevadas.
Esta aparente contradicción se explica porque la disponibilidad hídrica no depende únicamente del
volumen precipitado. De acuerdo con Duque-Sarango et al. (2019), el balance hídrico también está
condicionado por la evapotranspiración, la infiltración, la pendiente y la capacidad de almacenamiento
del suelo. En este sentido, Spennemann (2015) destacó que la humedad del suelo cumple un papel
regulador en la evapotranspiración y en la precipitación regional. Por ello, las zonas montañosas con
lluvias importantes pueden presentar déficit hídrico cuando el almacenamiento edáfico es limitado o
la escorrentía superficial es elevada.
Los resultados también se relacionan con los escenarios de cambio climático analizados por Medina
(2021) y Del Jesus et al. (2020). Estos autores identificaron incrementos de temperatura, modificaciones
en los patrones de precipitación y una reducción progresiva de la disponibilidad hídrica en sistemas
andinos. En este contexto, la presencia de extensas áreas con déficit hídrico en la cuenca San Pedro
constituye una señal de vulnerabilidad frente a futuros cambios climáticos. Esta condición podría
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afectar especialmente a las actividades agropecuarias, los ecosistemas altoandinos y las comunidades
que dependen del recurso hídrico estacional.
En conjunto, los resultados permiten sostener que la distribución espacial y temporal de la
precipitación constituye un factor explicativo central del balance hídrico en la cuenca San Pedro. Sin
embargo, la disponibilidad efectiva de agua estuvo condicionada por la interacción entre precipitación,
relieve, evapotranspiración, almacenamiento edáfico y variabilidad climática regional. Por tanto, una
mayor precipitación no necesariamente se tradujo en una mayor disponibilidad hídrica. En cuencas
andinas de relieve complejo, la pendiente, la rápida escorrentía y la limitada capacidad de retención
del suelo pueden reducir la permanencia del agua en el sistema hidrológico.
5. Conclusiones
La investigación evidenció que la distribución temporal y espacial de la precipitación influyó de
manera significativa en el comportamiento del balance hídrico de la cuenca San Pedro. La
concentración de lluvias en pocos meses del año y las diferencias espaciales de precipitación entre las
unidades hidrográficas condicionaron la disponibilidad de agua y explicaron la presencia de zonas
con estabilidad hídrica y otras con déficit.
Los resultados obtenidos fueron consistentes con estudios desarrollados en cuencas andinas, los
cuales señalan que el relieve, la altitud y la distribución de la precipitación controlan la disponibilidad
hídrica. Sin embargo, una mayor precipitación no siempre se tradujo en mayor disponibilidad efectiva
de agua, debido a la influencia de la evapotranspiración, la pendiente del terreno, la escorrentía
superficial y la limitada capacidad de almacenamiento del suelo.
El análisis temporal mostró que el régimen de precipitación mantuvo un comportamiento
relativamente estable durante el período 2003–2025, aunque con una marcada estacionalidad. No
obstante, los posibles efectos del cambio climático podrían modificar la intensidad, duración y
distribución de las lluvias, especialmente mediante el incremento de la temperatura y la mayor
frecuencia de eventos extremos, como sequías o precipitaciones intensas.
La aplicación conjunta de técnicas de teledetección, Sistemas de Información Geográfica y análisis
estadístico permitió evaluar de manera eficiente la dinámica hidrológica de la cuenca San Pedro. Estas
herramientas resultaron pertinentes para el análisis de territorios con limitada disponibilidad de
estaciones meteorológicas, ya que facilitaron la integración de información climática, topográfica e
hidrográfica en el estudio del balance hídrico.
En conjunto, los hallazgos aportan evidencia técnica para fortalecer la gestión integrada de los
recursos hídricos en la cuenca San Pedro. Además, pueden orientar la planificación territorial, la
priorización de zonas vulnerables al déficit hídrico y el diseño de estrategias de adaptación frente a la
variabilidad climática en contextos altoandinos.
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Transparencia
Conflicto de interés
Los autores declaran que no existen conflictos de interés de naturaleza alguna como parte de la
presente investigación.
Fuente de financiamiento
Los autores financiaron completamente la investigación.
Contribución de autoría
Humberto Álvarez Cabrera: Conceptualización, metodología, software, validación, análisis formal,
investigación, gestión de datos, visualización, redacción - preparación del borrador original, redacción
- revisión y edición, financiamiento, administración del proyecto, recursos, supervisión.
Los autores contribuyeron activamente en el análisis de los resultados, revisión y aprobación del
manuscrito final.