Spatiotemporal evolution of land use and land cover in the Cuauhtémoc aquifer, Chihuahua
DOI:
https://doi.org/10.24850/j-tyca-2026-05-10Palabras clave:
geographical information systems, GIS, land use, vegetation, remote sensing, groundwater, agricultural land, deforestation, desertification, drought, MexicoResumen
The spatiotemporal distribution of land use and vegetation cover —LULC (best translation approach to Land Use and Vegetation)— in the Cuauhtémoc aquifer, Chihuahua, Mexico, was analyzed using thematic cartography from the National Institute of Geography and Statistics (INEGI), Series I to VII corresponding to the years 1997, 2001, 2005, 2009, 2013, 2017, and 2021. A Geographic Information System (GIS) was used to map, clip, and calculate polygon areas for the seven dates available for these land cover datasets. The vector data are publicly accessible. It was found that in 1997, 36.25 km² (1.06 %) of the aquifer area was used for irrigated agriculture, increasing to 1 016.19 km² (29.79 %) by 2021. In contrast, over the same period, the area covered by oak forest decreased from 116.85 km² (3.42 %) to 104.88 km² (3.07 %). The expansion of agricultural land and the reduction of forested areas coincide with the context of statewide drought and the regional development model, based on agriculture, deforestation of native forest, and the integration of induced grassland. The results indicate the need to pay attention to land use and vegetation changes, such as erosion, desertification, fertilizer-related contamination, and reduced aquifer recharge. The use of drone flights for specific areas, satellite imagery, and GIS is recommended to monitor agricultural land within the aquifer. Understanding the dynamics of LULC change in the aquifer is essential for designing sustainable management strategies that balance agricultural production, water resource conservation, and forest ecosystems in the region.
Referencias
Alatorre, L. C., Granados, A., Bravo, L. C., Torres, M. E., Wiebe, L. C., Uc, M. I., González, M. O., Sánchez, E., Rojas, H. L., & Salas, V. (2019). Agricultural furrow irrigation inefficiency in the basin of Bustillos Lagoon, Chihuahua, Mexico: Geometric characteristics of agricultural plots and aquifer depletion. Tecnología y ciencias del agua, 10(5), 241-281. https://doi.org/10.24850/j-tyca-2019-05-10
Antonakos, A., & Lambrakis, N. (2021). Spatial interpolation for the distribution of groundwater level in an area of complex geology using widely available GIS tools. Environmental Processes, 8(3), 993-1026. https://doi.org/10.1007/s40710-021-00529-9
Arif, M., Sengupta, S., Mohinuddin, S. K., & Gupta, K. (2023). Dynamics of land use and land cover change in peri urban area of Burdwan city, India: A remote sensing and GIS based approach. GeoJournal, 88(4), 4189-4213. https://doi.org/10.1007/s10708-023-10860-3
Asano, T. (1985). Artificial recharge of groundwater. Butterworth Publishers. https://doi.org/10.1016/C2013-0-03913-8
Balogun, I. A., Adeyewa, D. Z., Balogun, A. A., & Morakinyo, T. E. (2011). Analysis of urban expansion and land use changes in Akure, Nigeria, using remote sensing and geographic information system (GIS) techniques. Journal of Geography and Regional Planning, 4(9), 533-541. https://academicjournals.org/journal/JGRP/article-abstract/E6F0E3740877
Bellia, F. F., & Lanfranco, S. (2019). A preliminary assessment of the efficiency of using drones in land cover mapping. Xjenza Online, 7, 18-27. https://doi.org/10.7423/XJENZA.2019.1.02
Bravo-Peña, L. C., Sáenz-López, D. A., Alatorre-Cejudo, L. C., Priego-Santander, Á., Torres-Olave, M. E., & Granados-Olivas, A. (2016). Identificación de áreas potenciales de recarga hídrica en el acuífero Cuauhtémoc (Chihuahua) mediante una evaluación espacial multicriterio. In: Estudios territoriales en México: percepción remota y sistemas de información espacial (pp. 339-362). Universidad Autónoma de Ciudad Juárez. https://www.researchgate.net/publication/309118247_Identificacion_de_areas_potenciales_de_recarga_hidrica_en_el_acuifero_Cuauhtemoc_Chihuahua_mediante_una_evaluacion_espacial_multicriterio
Chang, K.-T. (2016). Introduction to geographic information systems (8th ed). McGraw Hill Education.
Chang, K.-T. (2022). Introduction to geographic information systems (10th ed). McGraw Hill.
Cherry, J. A., & Freeze, R. A. (1979). Groundwater. Prentice-Hall.
CIES, Centro de Información Económica y Social. (2023). Perfil económico región Cuauhtémoc. https://www.chihuahua.com.mx/content/PERFIL%20REGIONAL/2023/Región%20Cuauhtémoc.pdf
Conagua, Comisión Nacional del Agua. (2015). Actualización de la disponibilidad media anual de agua en el acuífero Cuauhtémoc (0805), estado de Chihuahua. https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/103566/DR_0805.pdf
Conagua, Comisión Nacional del Agua. (2020). Actualización de la disponibilidad media anual de agua en el acuífero Cuauhtémoc (0805), estado de Chihuahua. Comisión Nacional del Agua.
Conagua, Comisión Nacional del Agua. (2023a). Actualización de la disponibilidad media anual de agua en el acuífero Cuauhtémoc (0805), estado de Chihuahua. Comisión Nacional del Agua.
Conagua, Comisión Nacional del Agua. (2023b). Estadísticas del agua en México. https://sinav30.conagua.gob.mx:8080/port_publicaciones.html
Conagua, Comisión Nacional del Agua. (2024). Actualización de la disponibilidad media anual de agua en el acuífero Cuauhtémoc (0805), estado de Chihuahua. https://sigagis.Conagua.gob.mx/gas1/Edos_Acuiferos_18/chihuahua/DR_0805.pdf
Conagua, Comisión Nacional del Agua. (2026). Disponibilidad en acuíferos. https://sinav30.conagua.gob.mx:8080/SINA/?opcion=acuiferos
Corrales-Suastegui, A., Martinez-Diaz, G., Ruiz-Alvarez, O., Gonzalez-Gonzalez, M.A., Pavia, E. G. (2022). Temperature and precipitation towards the end of the 21st Century in pecan producing areas of Mexico. In: Rao, C. M., Patra, K. C., Jhajharia, D., & Kumari, S. (eds.). Advanced modelling and innovations in water resources engineering. Lecture notes in Civil Engineering (pp. 235-254). https://doi.org/10.1007/978-981-16-4629-4_17
Craig, J. R., Vaughan, D. J., & Skinner, B. J. (2013). Earth resources and the environment. Pearson New International Edition. https://books.google.co.uk/books?id=ijqpBwAAQBAJ
DOF, Diario Oficial de la Federación. (2023, noviembre 1). Acuerdo por el que se actualiza la disponibilidad media anual de agua subterránea de los 653 acuíferos de los Estados Unidos Mexicanos, mismos que forman parte de las regiones hidrológico-administrativas que se indican de 2023. https://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5708074&fecha=09/11/2023
DOF, Diario Oficial de la Federación. (1957, enero 30). Acuerdo que establece el Distrito de Riego de El Carmen, en San Buenaventura y Villa Ahumada, Chih., y declara de utilidad pública la construcción de las obras que lo formen y la adquisición de los terrenos necesarios para alojarlas y operarlas de 1957. § Tomo CCXX-Núm. 25. https://www.dof.gob.mx/nota_to_imagen_fs.php?codnota=4461057&fecha=30/01/1957&cod_diario=188731
DOF, Diario Oficial de la Federación. (1967, octubre 21). Decreto que establece veda por tiempo indefinido para el alumbramiento de agua del subsuelo en la zona conocida como región de Cuauhtémoc, del estado de Chihuahua de 1967. § Tomo CCLXXXIV-Núm. 42. https://dof.gob.mx/nota_to_imagen_fs.php?codnota=4773448&fecha=21/10/1967&cod_diario=205579
DOF, Diario Oficial de la Federación. (2025, diciembre 11). Ley de Aguas Nacionales de 1992. www.diputados.gob.mx/LeyesBiblio/pdf/LAN.pdf
DOF, Diario Oficial de la Federación. (2024, abril 1). Ley General de Asentamientos Humanos, Ordenamiento Territorial y Desarrollo Urbano de 2016. www.diputados.gob.mx/LeyesBiblio/pdf/LGAHOTDU.pdf
Escolero-Fuentes, O. (2018). Sistemas regionales de flujo de agua subterránea en México. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. https://www.geologia.unam.mx/igl/docs/libros/Sistemas%20regionales%20de%20flujo.pdf
G-Conabio, Geoportal Conabio 2026. (2026). Uso de suelo y vegetación escala 1:250,000. Series I a VII. http://www.conabio.gob.mx/informacion/gis/
Fagundo-Castillo, J. R., Alconada-Magliano, M. M., Carrillo-Rivera, J. J., & González-Hernández, P. (2014). Caracterización de los flujos de agua subterránea a partir de su salinidad. Tecnología y ciencias del agua, 5(3), 63-80. https://www.revistatyca.org.mx/index.php/tyca/article/view/428
Gale, I., & Dillon, P. (2005). Strategies for managed aquifer recharge (MAR) in semi-arid areas. https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000143819
García, E. (2004). Modificaciones al sistema de clasificación climática de Köppen (5ª ed). Universidad Nacional Autónoma de México. https://publicaciones.geografia.unam.mx/index.php/ig/catalog/book/83
Gavade, A. B., & Rajpurohit, V. S. (2021). Systematic analysis of satellite image-based land cover classification techniques: Literature review and challenges. International Journal of Computers and Applications, 43(6), 514-523. https://doi.org/10.1080/1206212X.2019.1573946
Havlin, J. L., Tisdale, S. L., Nelson, W. L., & Beaton, J. D. (2017). Soil fertility and fertilizers an introduction to nutrient management (8th ed.). Pearson.
Healy, R., & Scanlon, B. (2010). Estimating groundwater recharge. Cambridge. https://doi.org/10.1017/CBO9780511780745
Heywood, I., Cornelius, S., & Carver, S. (2010). An introduction to Geographical Information Systems (3rd ed.). Pearson.
Hogan, J. F., Phillips, F. M., & Scanlon, B. R. (2004). Groundwater recharge in a desert environment: The Southwestern United States. https://doi.org/10.1029/WS009
Hussain, S., Mubeen, M., Akram, W., Ahmad, A., Habib-ur-Rahman, M., Ghaffar, A., Amin, A., Awais, M., Farid, H. U., Farooq, A., & Nasim, W. (2020). Study of land cover/land use changes using RS and GIS: A case study of Multan district, Pakistan. Environmental Monitoring and Assessment, 192(1). https://doi.org/10.1007/s10661-019-7959-1
IMTA, Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. (2015). Atlas de la vulnerabilidad hídrica en México ante al cambio climático. https://www.gob.mx/imta/documentos/atlas-de-vulnerabilidad-hidrica-en-mexico-ante-el-cambio-climatico-167655
INEGI, Instituto Nacional de Estadística y Geografía. (1999). Estudio hidrológico del estado de Chihuahua. INEGI. https://www.inegi.org.mx/contenidos/productos/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/historicos/2104/702825221768/702825221768_1.pdf
INEGI, Instituto Nacional de Estadística y Geografía. (2010). Compendio de información geográfica municipal 2010 Cuauhtémoc Chihuahua. https://www.inegi.org.mx/contenidos/app/mexicocifras/datos_geograficos/08/08017.pdf
INEGI, Instituto Nacional de Estadística y Geografía. (2014). Guía para la interpretación de cartografía: edafología: escala 1:250,000: serie III. https://www.inegi.org.mx/contenidos/productos/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/nueva_estruc/702825076221.pdf
INEGI, Instituto Nacional de Estadística y Geografía. (2015). Las zonas metropolitanas en México. https://www.inegi.org.mx/contenidos/programas/ce/2014/doc/minimonografias/m_zmm_ce2014.pdf
INEGI, Instituto Nacional de Estadística y Geografía. (2017). Guía para la interpretación de cartografía: uso del suelo y vegetación: escala 1:250,000: serie VI. https://www.inegi.org.mx/contenidos/productos/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/nueva_estruc/702825092030.pdf
INEGI, Instituto Nacional de Estadística y Geografía. (2023). Diccionario de datos de uso de suelo y vegetación escala 1:250 000: versión 2. Instituto Nacional de Estadística y Geografía. https://www.inegi.org.mx/contenidos/productos/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/nueva_estruc/889463908364.pdf
INEGI, Instituto Nacional de Estadística y Geografía. (2025). Conjunto nacional de información topográfica a escala 1:50 000 (edición 2025, formato Shapefile) (conjunto de datos geoespaciales). https://www.inegi.org.mx/app/biblioteca/ficha.html?upc=794551163047
Keller, E. (2012). Introduction to environmental geology (5th ed). Pearson Prentice Hall.
López, E., Bocco, G., Mendoza, M., Velázquez, A., & Aguirre-Rivera, R. (2006). Peasant emigration and land-use change at the watershed level: A GIS-based approach in Central Mexico. Agricultural Systems, 90(1-3), 62-78. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2005.11.001
Medina-García, G., Ariel Ruiz-Corral, J., Rafael Ramírez-Legarreta, M., & Díaz Padilla, G. (2011). Efecto del cambio climático en la acumulación de frío en la región manzanera de Chihuahua. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 1(1), 1-13. https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-09342011000800007
Montiel-González, C., García-Oliva, F., Bautista, F., & Sánchez-Meneses, O. (2021). The global climate change footprint in a Mexican desert ecosystem: The increasing frequency of extreme climatic events. Tecnología y ciencias del agua, 12(4), 219-268. https://doi.org/10.24850/j-tyca-2021-04-05
Muhangane, L., & Andama, M. (2024). Modelling land use/land cover change of river Rwizi Catchment, South-Western Uganda using GIS and Markov chain model. Journal of Water Resource and Protection, 16(02), 181-206. https://doi.org/10.4236/jwarp.2024.162011
Murray-Tortarolo, G. N., & Salgado, M. M. (2021). Drought as a driver of Mexico-US migration. Climatic Change, 164(3-4). https://doi.org/10.1007/s10584-021-03030-2
Plaster, E. J. (2014). Soil science & management (6th ed). Cengage Learning.
Plieninger, T. (2006). Habitat loss, fragmentation, and alteration- Quantifying the impact of land-use changes on a Spanish dehesa landscape by use of aerial photography and GIS. Landscape Ecology, 21(1), 91-105. https://doi.org/10.1007/s10980-005-8294-1
POE, Periódico Oficial del Estado. (2021, octubre 2). Ley de Asentamientos Humanos, Ordenamiento Territorial y Desarrollo Urbano del estado de Chihuahua. https://www.congresochihuahua2.gob.mx/biblioteca/leyes/archivosLeyes/1536.pdf
Santos-Hernández, A. L., Palacios-Velez, E., Mejía-Saenz, E., Matus-Gardea, J. A., Galvis-Spíndola, A., Vásquez-Soto, D., Ascencio-Hernández, R., & Peña-Díaz, S. A. (2019). Análisis del uso del agua del acuífero Cuauhtémoc, Chihuahua, México. Tecnología y ciencias del agua, 10(3), 156-189. https://doi.org/10.24850/j-tyca-2019-03-07
SGM, Servicio Geológico Mexicano. (1997). Carta geológico minera H13-10 "Chihuahua", escala 1:250,000. https://mapserver.sgm.gob.mx/Cartas_Online/geologia/36_H13-10_GM.pdf
SGM, Servicio Geológico Mexicano. (2002). Carta geológico minera H13-C85 "Tutuaca" escala 1:50,000 (Vol. 01). https://mapserver.sgm.gob.mx/Cartas_Online/geologia/682_H13-C85_GM.pdf
SGM, Servicio Geológico Mexicano. (2005). Carta geológico-minera "Cusihuiriachic" 1:50,000 H13-C84. https://mapserver.sgm.gob.mx/Cartas_Online/geologia/648_H13-C84_GM.pdf
Shalaby, A., & Tateishi, R. (2007). Remote sensing and GIS for mapping and monitoring land cover and land-use changes in the Northwestern coastal zone of Egypt. Applied Geography, 27(1), 28-41. https://doi.org/10.1016/j.apgeog.2006.09.004
Sharma, M. L. (1989). Groundwater recharge. CRC Press.
Shrestha, S., Cui, S., Xu, L., Wang, L., Manandhar, B., & Ding, S. (2021). Impact of land use change due to urbanisation on surface runoff using GIS-based SCS–CN method: A case study of Xiamen City, China. Land, 10(8). https://doi.org/10.3390/land10080839
Simental-Nájera, J. G., Arreguín-Cortés, F. I., Farfán-Gutiérrez, M., & Cervantes-Jaimes, C. E. (2023). Land use/land cover change and climate change impact on the hydrological response of El Rejón Dam watershed using artificial intelligence. Tecnología y ciencias del agua, 14(4), 456-494. https://doi.org/10.24850/j-tyca-14-04-10
Slocum, T. A., McMaster, R. B., Kessler, F. C., & Hugh, H. (2023). Thematic cartography and geovisualization. https://doi.org/10.1201/9781003150527
SMN, Servicio Meteorológico Nacional. (2025). Normales climatológicas por estado. Chihuahua. https://smn.Conagua.gob.mx/es/climatologia/informacion-climatologica/normales-climatologicas-por-estado?estado=chih
Taratula, R., Kovalyshyn, O., Ryzhok, Z., & Malakhova, S. (2019). Application of mathematical modelling for optimization of land-use management. Real Estate Management and Valuation, 27(3), 59-68. https://doi.org/10.2478/remav-2019-0025
Tarbuck, E. J., Lutgens, F. K., & Tasa, D. (2020). Ciencias de la tierra. Una introducción a la geología física (10th ed). Pearson.
Toth, J. (1959). Gravitational systems of groundwater flow. Cambridge
USDA, United States Department of Agriculture. (2020). Sustainable water resources for irrigated agriculture in a desert river basin facing drought and competing demands: From characterization to solutions. (Grant No. 2015-68007-23130). https://portal.nifa.usda.gov/web/crisprojectpages/1005789-sustainable-water-resources-for-irrigated-agriculture-in-a-desert-river-basin-facing-climate-change-and-competing-demands-from-characterization-to-solutions.html
UNESCO. (2022). Informe mundial de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hídricos 2022: aguas subterráneas: hacer visible el recurso invisible. UNESCO. https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000380726_spa
Utami, W., Sugiyanto, C., & Rahardjo, N. (2024). Artificial intelligence in land use prediction modeling: A review. IAES International Journal of Artificial Intelligence, 13(3), 2514-2523. https://doi.org/10.11591/ijai.v13.i3.pp2514-2523
Villanueva-Hernández, H., Tovar-Cabañas, R., & Vargas-Castilleja, R. (2019). Classification of aquifers in the Mina field, Nuevo Leon, using geographic information systems. Tecnología y ciencias del agua, 10(3), 96-121. https://doi.org/10.24850/j-tyca-2019-03-05
Weil, R. R., & Brady, N. C. (2016). The nature and properties of soils (15th ed.). Pearson.
Wiatkowska, B., Słodczyk, J., & Stokowska, A. (2021). Spatial-temporal land use and land cover changes in urban areas using remote sensing images and GIS analysis: The case study of Opole, Poland. Geosciences (Switzerland), 11(8). https://doi.org/10.3390/geosciences11080312
Xu, G., Su, X., Zhang, Y., & You, B. (2021). Identifying potential sites for artificial recharge in the plain area of the daqing river catchment using GIS-based multi-criteria analysis. Sustainability (Switzerland), 13(7). https://doi.org/10.3390/su13073978
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