La reforestación de pastizales puede alterar los procesos funcionales de diferentes ecosistemas; afecta el balance hídrico debido a la alta demanda de agua, causada por el aumento de la productividad de las plantaciones, incrementa la evapotranspiración y reduce el caudal base de las cuencas. En Uruguay, hay dos escenarios; las cabeceras del río Tacuarembó, donde el área de plantaciones ha aumentado durante más de 30 años, y las cabeceras del río Negro, donde principalmente se preservan pastizales sin cambios significativos. Este artículo evalúa la dinámica de la reforestación de pastizales en las dos cuencas, a través del análisis espacial y temporal de tendencias históricas con el uso de sensores remotos y considerando el efecto en el rendimiento hídrico mediante mediciones de campo, en el período 1984-2014. El análisis espacial muestra un aumento en el área de la cuenca forestada, y el análisis temporal muestra una reducción en el coeficiente de escorrentía debido al efecto de la reforestación de pastos. Por lo tanto, el movimiento de pastizales a plantaciones forestales reduce considerablemente el flujo de agua; esto se identificó a través de mediciones de caudal base en el campo con la integración de sensores remotos. Esto permitió la observación de los cambios relevantes en las dos cuencas estudiadas, que pueden estar relacionados con el cambio climático y las actividades humanas.