c) Manejo Ecológico Integral de Cuencas Hidrológicas

MODULO V Teledetección Aplicada a Problemas del Medio Ambiente

1. BREVE HISTORIA DEL DESARROLLO DE LAS IDEAS MODERNAS, ACERCA DEL MEDIO AMBIENTE.

En los últimos 50 años, han surgido diversas inquietudes, alrededor del mundo, entre los científicos de todas las especialidades, acerca de proteger el medio ambiente. Sin importat la idiosincrasia (abogados, biólogos, economistas, geólogos , ingenieros, políticos, religiosos, sociólogos,…), se ha generado una toma de conciencia en relación a que todos habitamos este planeta, así como todo lo que logramos disfrutar, lo obtenemos de la superficie terrestre y de la acción del Sol sobre ella.

A pesar de los considerables avances y estudios realizados en el espacio planetario, aún no se tiene en la actualidad, otro lugar en el cosmos que pueda ser habitable para la especie humana. Es el planeta Tierra nuestra nave y nuestra casa en común.

En abril de 1958 se reunieron en Roma, Italia, un grupo de personalidades vinculadas a la política, la industria, economía y ciencia, con objeto de discutir sobre los problemas que inquietan el futuro de la humanidad, destacándose el referente al agotamiento de los recursos naturales y la contaminación de la superficie terrestre. Fue en esta reunión y por instancia del economista italiano Aurelio Peccei, como del escocés Alexander King, que se fundó el llamado Club de Roma.

En 1972 se realizó en Estocolmo, Suecia, la primera reunión formal de los científicos preocupados por el , a partir de entonces denominado Medio Ambiente, siendo el antecedente para la formación, ese mismo año, del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA). En la Conferencia por el Medio Ambiente, celebrada en 1972 en París, Francia, el Club de Roma presentó un conjunto de investigaciones integrada en el libro “Los Límites del Crecimiento”. Dichas investigaciones – encabezadas por el Profr. Dennis Meadows del Instituto Tecnológico de Massachussets - , por esta razón a este libro también se le conoce como el Informe Meadows. En este libro los investigadores involucrados, expusieron la amenaza que tiene el futuro de la humanidad, por las prácticas destructivas realizadas por el crecimiento de la población y sus necesidades crecientes; fenómenos que provocan el agotamiento de la naturaleza y sus recursos .

De igual forma se dio a conocer la contaminación de lagos, ríos, mares, océanos, así como la – ya para entonces – contaminación de suelos y atmósfera, misma que recibe regularmente, cientos de miles de toneladas de residuos sólidos y gaseosos que provienen de los procesos industriales y de la mala ubicación de la industria (perímetros citadinos).

A esto hay que agregarle, la no despreciable cantidad de gases carbonados, que emiten los vehículos automotores.__________________________________________________________________

2º. DIPLOMADO NACIONAL EN REHABILITACIÓN DE MICROCUENCAS / 2003 1


1.1, Hombre y Medio Ambiente: Una Batalla Milenaria.

La influencia del hombre sobre el equilibrio ecológico, data desde su aparición en la Tierra hace aproximadamente tres millones de años; dando inicio así , a la regresión de los sistemas naturales (ecosistemas). Un análisis histórico de la interacción entre el hombre y el resto de la biosfera (el término Biosfera, fue introducido, en 1875, por el geólogo austríaco E. Suess. Pero el científico ruso V.Vernadski reconoció en sus tratados sobre geoquímica, que el naturalista francés Jean Baptiste de Monet, Caballero de Lamarck, en 1783 fundó la Teoría de la Biósfera). La biósfera de acuerdo a Lamarck es la zona de nuestro planeta en donde se producen los fenómenos que generan la existencia de los seres vivos (Enciclopedia de Historia Natural de J.B.Lamarck,1783.París).

El análisis histórico de la interacción entre el hombre y la biósfera distingue las etapas siguientes:

a) el hombre primitivo, cazador y recolector de frutos. Al igual que otros animales era un competidor en las comunidades naturales de las que formaba parte activa y se sometía a las consecuencias derivadas de los cambios ambientales. En esta etapa, su acción sobre la biósfera era limitada.

b) Luego evolucionó, se volvió sedentario, convirtiéndose en pastor y agricultor, actividades que tuvieron como consecuencia, la alteración limitada del medio natural.

c) Miles de años después, en plena Edad Media, se continuó con la indiscriminada práctica de talar bosques, actividad que tenían los mismos fines ancestrales y que, además, modificó las condiciones climáticas en muchas regiones de la Tierra, provocando ecosistemas de sabana, tierras áridas e incluso desiertos.

d) Este es el inicio de una irreversible alteración del equilibrio ecológico de la biósfera por parte del hombre.

Durante la época de los grandes conquistadores, éstos arrasaron con una buena parte de los recursos naturales del que fuera llamado Nuevo Mundo. Sin embargo, hasta antes de la Revolución Industrial, se dependía básicamente de la energía solar y la eólica (empleada esta para mover molinos de viento).

El deterioro exacerbado de los recursos naturales, nace con la Revolución Industrial. Es de esta época que el hombre empieza a introducir máquinas y herramientas, las cuales funcionaban con fuentes de energía, a base de carbón mineral, madera y aceite de ballena.

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Paralelamente empiezan a circular las primeras locomotoras y con ello, enormes calderas se construyen por doquier y el aceite de las ballenas alumbró calles y casas. Estas especies de cetáceos prácticamente fue aniquilada en esta práctica bárbara.

Con el descubrimiento de los yacimientos de hidrocarburos (petróleo), se redujo el exterminio de varias especies animales y vegetales.

Con espectacular rapidez empezaron a verse los efectos sobre la biósfera y acumularse los desechos no reciclados. La población se aglomeró alrededor de los centros fabriles en busca de empleo. Con la Revolución Industrial, fueron determinadas las condiciones históricas del desarrollo industrial a nivel mundial y de sus efectos sobre el ecosistema.

Entre los mayores contaminantes de las capas bajas de la atmósfera (troposfera y estratosfera) se tienen : gases de fumigación, pesticidas, azufre, bióxido de carbono, propano, metano, sosa caústica, ácido clorhídrico, anhídrido , óxido nítrico, tetracloruro de carbono, productos fluorocarbonados . Estos desechos varían de concentración, dependiendo de las actividades industriales en cada región del mundo y además, absorben la radiación infrarroja provocando así el efecto de invernadero.

De especial atención son los productos fluorocarbonados, a los cuales se les ha señalado como los causantes del hueco en la capa de ozono en la Antártica.

En 1978 la UNESCO, organizó la Conferencia Intergubernamental para la Institución del Medio Ambiente. En esta conferencia se tomó la resolución para que fueran incluídos en los programas de estudio de todos los niveles, materias que enfocaran una educación con respecto al medio ambiente. Gracias a esta iniciativa, varios países adoptaron programas y proyectos de educación ecológica, protección de la biósfera, investigación y planificación del uso racional de los recursos naturales; observación, detección y prevención de la contaminación del medio ambiente.

Asimismo, en 1981, en la Ciudad de Nairobi, Kenya se efectúo la Exposición ENERGIA 81. En dicho evento fueron mostrados modelos de construcción de centrales hidroeléctricas y molinos de viento, presentándose también, métodos para la producción de electricidad a base de geotermia, así como sistemas fotoeléctricos solares, los cuales transforman directamente la energía solar en electricidad; calefactores solares de agua; métodos de hidrógeno licuado (recurso con el cual, el hombre tendría combustible abundante y límpio de los recursos de la estratosfera). Paralelamente fueron presentados diversos proyectos los cuales, están enfocados a utilizar la energía del oleaje, como productora de electricidad. Dicha energía eléctrica, puede obtenerse de los movimientos resultantes de la mezcla de aguas profundas y superficiales de mares y océanos.

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Posteriormente en otra reunión promovida por la ONU realizada en Nairobi en 1982, se presentaron los primeros proyectos para la utilización de las fuentes de energía alternas, que son renovables, tales como: energía solar; energía eólica; energía derivada de la biomasa; uso del hidrógeno como combustible, entre otras fuentes energéticas.

La citada reunión de 1982, tuvo como objeto, planear una digna herencia a las generaciones futuras.

Un interesante proyecto se realizó en Sri Lanka financiado por el PNUMA (Programa Naciones Unidas para el Medio Ambiente). Dicho proyecto se encuentra localizado en la Aldea de Pattiyapola y tiene como finalidad, crear un centro energético unificado en donde se utilizaron exclusivamente fuentes de energía renovables. Y se instalaron también colectores de radiación solar y páneles fotoeléctricos, en donde la energía solar se transforma directamente en energía eléctrica. Aquí mismo se instaló una planta para el tratamiento y transformación de desechos orgánicos, principalmente desechos de ganado vacuno y el bio-gas resultante mueve un generador eléctrico. Finalmente, los residuos de la producción de bio-gas se convierten en fertilizantes.

1.2. Salvar el Futuro .

Muchos meteorólogos consideran que de continuar la quema de hidrocarburos en la misma proporción de cómo se hace hasta el dia de hoy, la temperatura de la Tierra para el año 2050 se incrementará de 2.5 a 3 grados centígrados, lo que provocará deshielos en los polos, los niveles de las aguas marinas y oceánicas se incrementaría considerablemente. Como consecuencia el albedo terrestre se modificaría provocando con esto, cambios difíciles de predecir en el clima mundial.

En las últimas décadas, el uso de la energía nuclear desarrollado en muchas partes del mundo con fines pacíficos, ha originado la construcción de plantas núcleo-eléctricas y aunque se han tenido desagradables experiencias, con consencuencias imprevisibles (Chernobyl,1988), la energía nuclear se considera como una fuente límpia y de bajo costo. Pero al igual que los combustibles fósiles, son recursos no renovables, y se agotarán en algún momento. Por lo mismo se hace necesario incrementar la investigación de las fuentes alternas de energía (energía solar, eólica, oleaje,…).

Los esfuerzos por sustituir los combustibles fósiles por otros tipos de energías, condujeron a Japón a construir y poner en marcha el buque-tanque SHIN AITOKU MARU, con un desplazamiento de 1,600 toneladas. Dicho buque-tanque funciona mediante un sistema de velas rígidas formadas por un conjunto de celdillas de un tejido metálico ligero, las cuales se abren y cierran basculando sobre un eje fijo y se controlan por medio de un sofisticado software para aprovechar cualesquier corriente de viento. Además cuenta con un motor a diesel que es usado en

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cualquier emergencia. El consumo de combustible se reduce a la mitad y la principal fuente de potencia, es la energía eólica.

Existen otros ejemplos como el avión de pedales, construído por el estado-unidense Paul McTrady, aparato con el que cruzó el Canal de la Mancha. McTrady también logró desarrollar un motor para avión que trabaja a base de energía solar. Actualmente se estudian diferentes métodos y sistemas para el aprovechamiento de las fuentes de energía alternas, un ejemplo lo sería el uso del hidrógeno como combustible, fuente límpia y abundante en nuestra atmósfera.

También en todo el mundo se efectúan investigaciones sobre los superconductores que en

síntesis, son materiales cerámicos con capacidad de conducir la corriente eléctrica con un porcentaje de pérdida de flujo extremadamente bajo (con los actuales sistemas, la pérdida de flujo eléctrico es de 30 a 40%). Por lo tanto, estos materiales constituyen una esperanza para el aprovechamiento más integral de la energía eléctrica producida, lo que traduciría en un notable ahorro en el consumo y producción de ésta.

Son múltiples las preocupaciones de los científicos por salvar la naturaleza de un agotamiento y al mismo tiempo remediar la contaminación del medio ambiente que conlleva el abuso sobre la naturaleza.

De gran relevancia fue la realización en junio de 1992 de la llamada Conferencia por la Tierra (Earth Summit) en Rio de Janeiro (Brasil). Fue convocada por la ONU y el PNUMA. Durante la conferencia que fue denominada Conferencia para el Desarrollo y el Ambiente (UNCED), su Secretario General Maurice F. Strong expresó que posiblemente esta reunión sería la oportunidad para salvar a la Tierra. El desarrollo de esta misma conferencia, se conformó por tres temas :

a) Carta de la Tierra

b) Agenda 21

c) Acuerdos internacionales sobre la problemática ambiental

La denominada AGENDA XXI fue el tema central de esta conferencia, ya que fueron señaladas las acciones a desarrollar por todas las naciones firmantes de los acuerdos. Además, se trataron temas como:la forestación, biodiversidad, biotecnología, desechos sólidos e industriales, contaminación de océanos y mares, escacez de agua potable, desertificación, contaminación del aire y de la atmósfera, recursos naturales, entre otros temas se enfocó a la protección de las cuencas hidrológicas como proveedoras esenciales de los elementos que soportan la vida en todas sus manifestaciones. También abarcó la comercialización de productos no contaminantes, deuda externa, así como flujo de recursos financieros.

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En 1998, se desarrolló la denominada Cumbre Mundial de Kyoto convocada por la ONU y el PNUMA. Esta Cumbre Mundial enfocó como tema central el cambio climático mundial . El calentamiento global y su relación con las emisiones gaseosas a la atmósfera.

Del 19 de agosto al 04 de septiembre del 2002, se realizó la Cumbre Mundial de Johannesburg, SUDAFRICA 2002. Sobre el Desarrollo Sustentable. En esta cumbre mundial convocada por la ONU y el PNUMA se enfocó el respeto y protección a la biodiversidad y al aprovechamiento racional y sustentable de los recursos naturales.

Son grandes los esfuerzos que se realizan por mantener ese fino hilo que establece la relación sociedad-naturaleza. En todo el mundo se toma conciencia de la validés del precepto que establece que : a la naturaleza sólo se le gobierna obedeciéndola.

MANEJO ECOLOGICO INTEGRAL DE CUENCAS HIDROLOGICAS

2. LA BIOSFERA UNA RESULTANTE DE LA INTERACCION DE LA ATMOSFERA, EL GEOSISTEMA (LITOSFERA) Y LA HIDROSFERA.

El denominado geosistema constituido por, la más comúnmente llamada corteza terrestre o litosfera, es el cimiento de la biosfera. De allí porque es fundamental, para entender el desarrollo de los ecosistemas (partes bien definidas de la biosfera) el conocer los materiales pétreos sobre los que están desarrollados.

De un modo más general podemos decir que la biosfera está integrada por tres capas fundamentales, a saber:

1) Litosfera (geosistema)

2) Atmósfera

3) Hidrosfera

2.1. Litosfera.

En estas tres capas están concentrados todos los recursos naturales de nuestro planeta Tierra. El estado de esas capas está correlacionado, y cualquier cambio en una de ellas se refleja en el estado de las demás y en la biosfera en su

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conjunto. Así por ejemplo: el cambio de la composición de la atmósfera puede provocar la extinción de las especies existentes de plantas y animales. El cambio de la composición físico-química del agua, el clima y como consecuencia la variación del carácter de los sedimentos.

La transformación de la hidrosfera produce la elevación o el descenso de las aguas subterráneas, el secamiento de los cuerpos de agua superficiales o la formación de pantanos, lo cual afecta directamente a las masas vegetales. La mutación de la hidrosfera puede provocar la aparición o la desaparición de desiertos; la modificación de las dimensiones de la fotosíntesis,…

Todas estas alteraciones se dejan sentir en el estado de la litosfera y en la composición de la atmósfera, que a su vez pueden influir en los estados físico-químicos de las otras capas del sistema.

Todo el proceso de desarrollo de la biosfera se basa en el desequilibrio de estas tres capas y de su restablecimiento (nueva etapa de equilibrio). Hoy día en el desarrollo natural de la biosfera es cada vez mayor la influencia de la humanidad. Las actividades agrícolas intensivas (con uso de fungicidas, pesticidas, fertilizantes químicos,…); las actividades industriales (metal-mecánicas, mineras, petroquímica, …); los desechos municipales;…aceleran varias veces el proceso de la transformación y/o destrucción de la litosfera. Y este proceso alcanza tal desarrollo y dimensiones que la naturaleza no está en condiciones de revertir los daños causados a los ecosistemas.

Algunas actividades llevan a la transformación de la arquitectura del paisaje. El paisaje original, integrado genéticamente por estructuras geomorfológicos en equilibrio, es alterado por las obras del hombre, entre estas: construcción de presas; caminos carreteros y vías férreas; minas a cielo abierto; apertura de nuevas tierras a la agricultura; … ; en ocasiones estas actividades pueden influenciar en el ascenso o descenso de las aguas freáticas y subterráneas; empobrecimiento de la vegetación y posteriormente del reino animal, y si esos procesos adquieren grandes dimensiones, conducen al cambio del clima. Y si se contaminan las aguas, esto conduce a la extinción de las especies acuáticas. A veces cuando se observan las normas (NOM´s) establecidas, sucede lo contrario, es decir, mejora la composición del agua y esta enriquece con sustancias favorables al medio ambiente, y este se enriquece con sustancias nutritivas necesarias para el crecimiento de las especies vegetales y acuáticas.

La litosfera por su evolución geológica es la generadora de las condiciones favorables para la formación y conservación de los recursos naturales. Y esta evolución geológica forma provincias ( cuencas) de varios tipos: hidrológicas; carboníferas; gasíferas; salíferas; petrolíferas;…

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2.1.1. Los Tipos de Sedimentos, los Suelos y su Relación con los Ciclos de Erosión – Depositación:

Como es sabido, las rocas sedimentarias se han formado gracias a los procesos de erosión (eólica, hídrica, glaciar) y su posterior depositación y/o precipitación. Los productos de la erosión (sedimentos) se forman por la desintegración, disgregación y descomposición de las rocas pre-existentes (igneas, sedimentarias, metamórficas).

Por los depósitos de sedimentos estudiados, en algunas regiones del mundo, se ha comprobado que una gran parte de las partículas de los suelos actuales han sido participes en más de una ocasión de un ciclo de erosión – resedimentación.

Los tipos de sedimentos clasifican de acuerdo a sus orígenes y/o causas de su formación, y de acuerdo al tipo de los elementos constitutivos (mineralogía, granulometría). Así tenemos:

1)Sedimentos clásticos o detríticos.

2)Sedimentos químicos.

3)Sedimentos orgánicos.

4)Sedimentos residuales.

2.1.2. La Estructura General Del Globo Terrestre Y Su Periferia

Partiendo de la teoría de que la Tierra era una masa incandescente (kant, 1755), ésta se fue enfriando con el transcurso del tiempo geológico, durante el cual los elementos químicos, que constituyen al globo terrestre, se combinaron y formaron diversas sustancias, las cuales se separaron siguiendo el orden de sus densidades, quedando los más pesados en el centro y los más ligeros en la periferia.

De este modo, la tierra quedó formada por una serie de capas o envolturas concéntricas (véase la figura 3), que van desde los gases atmosféricos hasta el núcleo terrestre formado por níquel y hierro (NiFe).

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Figura 3. I. Atmósfera; II, Hidrosfera; III, Corteza Terrestre; IV, Manto Terrestre; V, Núcleo Terrestre (NiFe). a, gases atmosféricos; b, cuencas marinas; c, continentes.

2.2. La Atmósfera.

Es la capa más ligera, d=1, de las que constituyen a la tierra, y esta formada exclusivamente por gases. La atmósfera, cuya esfera de acción es enorme, constituye un inmenso océano gaseoso; en su fondo viven los hombres y las plantas, de la misma manera que los peces, moluscos y otros organismos marinos viven en el agua de mar.

Composición química. Esta capa gaseosa es la que ocupa la periferia de la Tierra y está constituida por varias capas, cuyos límites en la atmósfera es bastante sencilla, y predominan 3 elementos: nitrógeno, oxígeno y argón, que juntos abarcan 99.9 % del volumen total. Además de estos elementos se encuentran otros y algunos compuestos que, aunque son volumétricamente minoritarios, tienen mucha importancia; por ejemplo: el CO2, cuya concentración es de solamente algunas centésimas por ciento, proporciona la materia Indispensable para el desarrollo de la vida en la superficie terrestre; de igual modo, el ozono (Os), del cual la mayor parte se encuentra en una capa difusa dentro de la estratosfera, absorbe un gran porcentaje de las radiaciones ultravioleta provenientes del Sol.

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estructura de la atmosfera. Los limites que se han fijado entre capa y capa, de la atmósfera, son aproximadas, ya que no es posible determinarlos con precisión (véase figura 4) y de las cuales daremos una breve descripción.Troposfera (del griego , giro, y , esfera). Es la capa más baja y por consiguiente la que está en contacto directo con la superficie terrestre. Esta se extiende aproximadamente hasta los 12 km de altura y contiene alrededor del 80% de la masa total de la atmósfera, y se caracteriza porque en ella se realizan los fenómenos metereológicos más comunes (vientos, lluvias, ciclones, nevadas, etcétera).

TABLA 1. Porcentajes aproximados por elementos químicos o por compuestos presentes en la atmósfera.*

Elementos o compuestoscom^M^OJ

Símbolo %

Nitrógeno N2 78.00

Oxígeno O2 20.98

Argón Ar 0.93

Bióxido de carbono

CO2 0.03

Neón Ne 0.018

Helio He 0.0052

Krypton Kr 0.0010

Oxido de nitrógeno

N2O 0.0005

Hidrógeno H2 0.0005

Ozono O3 0.000^

Xenón Xe 0.00008

Vapor de agua H2O con volumen variable

* Datos tomados de A. E. Fersman; Rankama y Sahama; G. Gorskov y A. Yakushova, Verhoogen y otros.

Estratosfera (del latín stratus extendido). Es la capa que se encuentra envolviendo a la troposfera y se extiende aproximadamente hasta una altura de 50 km. Tiene una característica: carece de corrientes verticales; por lo cual la temperatura aumenta gradualmente con la altura.

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Mesosfera (del griego medio). Es la capa que envuelve la estratosfera. Aquí vuelven a presentarse movimientos turbulentos en todas direcciones y alcanzan aproximadamente hasta los 80 km de altura.

Termosfera (del griego , caliente). Es la capa que envuelve a la mesosfera. Se extiende hasta aproximadamente 120 km de altura, y se caracteriza porque se presenta un gran aumento de temperatura, de donde proviene su nombre. La termosfera está constituida de nitrógeno y oxígeno atómicos. Los átomos de estos elementos absorben las radiaciones más enérgicas (rayos gamma y rayos X), estos elevan la temperatura hasta los 2000grados centígrados.

Exosfera (del griego , fuera). Esta capa se desarrolla a partir de los 120 km de altura, y se extiende hasta los 64 000 km, donde d aire es muy enrarecido y está compuesto por partículas elementales (átomos y moléculas aisladas); a su vez la exosfera está subdividida en las siguientes regiones:

a) De los 120 km hasta los 1 000 km de altura se presenta oxígeno atómico.

b) De los 1 000 km hasta los 2 500 km de altura se encuentra principalmente helio, razón por la cual a esta región se le llama heliosfera.

c) De los 2 500 km hasta los 64 000 km de altura se presenta casi exclusivamente hidrógeno ionizado. A esta región es le conoce como geocorona.

Desde un punto de vista geológico, la atmósfera tiene una gran importancia (especialmente la troposfera) por ser la zona donde se desarrollan el clima, el viento, las nubes, etcétera.

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Figura No. ) Estructura de la Atmosfera.

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3. CUENCA HIDROLOGICA: ¿QUÉ ES UNA CUENCA HIDROLOGICA?

Definición: Es el territorio o superficie que capta los escurrimientos de agua de lluvia , de hielo y aguas de deshielo y las cuales fluyen a un mismo río o lago . Las cuencas hidrológicas son territorios rodeados por altitudes. Por esta razón actúan como “cubetas de captación de agua superficial y subterránea.

Morfología de una cuenca hidrológica:

Físicamente una cuenca hidrológica está integrada por los siguientes elementos (véase figura No. 20 ) :

--a) Línea Parteaguas .- A esta línea se le conoce también con el nombre de línea divisoria de aguas . Es la línea que une los puntos de mayor altitud de la cuenca hidrológica . También se le llama cresta .

--b) Valle .- El valle de una cuenca está definido por la profundidad desde la línea parteaguas hasta el cauce del rio , y se encuentra limitado por las paredes montañosas . Por el diseño morfológico de sus paredes , los valles pueden ser simétricos , asimétricos , valles formados por fracturamiento y/o callamiento geológico , valles formados por plegamiento de rocas , valles formados por erosión diferencial entre dos paquetes litológicos de diferente dureza , … Véanse figuras Nos. del 21 al 27 .

--c) Cauce del Río.- El cauce del rio constituye la línea de puntos topográficamente más bajos de la cuenca hidrológica .

--d) Arroyos.- Con este nombre se conoce a los cauces menores que bajan por los flancos de la cuenca y son tributarios del rio .

--e) Garganta de la Cuenca Hidrológica.- La garganta de una cuenca hidrológica es la salida (el punto más bajo de toda la cuenca ) de una cuenca hidrológica a otra unidad mayor ( océano , mar , lago o a otro río mayor ) . Véase la figura No. 23 . A la garganta se le llama también desembocadura.

--f) Cono de Deyección.- A este se le conoce también como cono aluvial, y constituye la desembocadura principal. Se forma a partir de la garganta hacia fuera de la cuenca de recepción. Estos conos aluviales se forman porque en estos puntos la pendiente está fuertemente disminuida y , por consiguiente , la velocidad del agua se frena bruscamente y ya no mantiene la energía ( competencia ) para seguir transportando los materiales que venían desde cuenca arriba , y son depositados en esta zona . El depósito de estos sedimentos es hecho de forma caótica.

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--g) Interfluvio .- Es el espacio entre dos cauces o talwegs . Véase la figura No. 21 .

4. LA RED DE DRENAJE SUPERFICIAL DE UNA CUENCA HIDROLOGICA:

El análisis de la red de drenaje superficial caracteriza el desarrollo morfológico de una región , y tiene una relevancia especial en cuanto a los procesos de la geomorfología dinámica y su influencia en el desarrollo de la denominada arquitectura del paisaje ( génesis , evolución y dispersión de las geoformas actuales y paleogeoformas ).

Los paisajes erosionados por la escorrentía del agua superficial , están integrados por hidrológicas de todas las dimensiones ( Giga , Mega , Macro y Microcuencas ) , es decir , el drenaje superficial permite dividir en unidades cualesquier superficie del terreno . Por ello , se puede decir que el desarrollo de un paisaje es igual a la suma total de cada una de las cuencas hidrológicas que lo integran .

Por otro lado , las redes del drenaje superficial y los rasgos morfológicos que en conjunto integran cada cuenca , se pueden considerar como la suma de los procesos que envuelven a varios períodos de tiempo y , que pueden involucrar cambios de ambiente . Es decir , que en épocas pasadas esa cuenca pudo haber estado sometida a un clima tropical y hoy dia estar bajo un clima de desierto caliente . Si este fuera el caso , generalmente cuando una región ha estado afectada por un clima tropical forma suelos lateríticos ( con óxidos de hierro ) y , cuando encontramos estas capas lateríticas en los perfiles de suelos , deducimos el paleoclima. No importa cual sea el clima que hoy dia afecte la zona estudiada .

Las únicas regiones que prácticamente mantienen una inercia en el relieve actual , son las regiones desérticas calientes . Aunque a veces los fenómenos meteorológicos , en forma de lluvias torrenciales , remueven los materiales sueltos ( formados por intemperismo físico ) .O en ocasiones la entrada de ciclones , como sucedió en el año 2001 , en la región de Tijuana , Baja California , México . Que incluso devastó los cauces del Rio Tijuana . Por el contrario en las regiones templadas , las modalidades genéricas de la erosión , a veces , resultan difíciles de precisar por la gama tan amplia de sus variantes , debidas tanto a los matices de las condiciones bioclimáticas como a los elementos del relieve y a la diversidad de las formaciones afectadas ( alteración de ecosistemas de forma natural ; cambio en los regímenes fluviales ; pérdida de pasividad en las paredes montañosas por deslizamientos de las partes sensibles de las cuencas hidrológicas ; azolve de lagos y lagunas ; …) . Y esto sin tomar en consideración que el hombre ( actividad antrópica ) , por la amplitud y la multiplicidad de aspectos de su acción sobre la naturaleza , constituye un factor de complicación de la dinámica de los ecosistemas .

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En las regiones templadas la hidrólisis genera minerales arcillosos del tipo illita y montmorillonita . Bajo un clima mediterráneo ( cálido y con estación seca acentuada ) la movilidad de materiales es reducida en todas sus formas . Bajo estas condiciones se favorece también la formación de lateritas . Por la alta humectación de las rocas , se tiene una activa disolución de rocas ( especialmente de rocas calizas , yesos , fosfatos , …) .

En las zonas tropicales , los ríos y arroyos , son los canales de desalojo de los sedimentos y iones aportados por el intemperismo químico y el biológico principalmente .

En regiones húmedas , los suelos son ácidos , bajo estas condiciones son removidos los elementos químicos : aluminio , en forma de silicatos . Y el hierro en forma de óxidos , de los suelos y , son precipitados a profundidad de varios metros . A este proceso se le denomina podzolización y , los suelos resultantes se denominan podzol . La podzolización es un tipo de alteración intensa en ambientes templados húmedos . Es básicamente el resultado de la descomposición de un húmus muy ácido , producido a partir de capas vegetales . Los suelos podzolizados son característicos de los bosques de coníferas y , en general , de la descomposición de conglomerados forestales .

4.1. La Acción de las Aguas Corrientes Superficiales en los Ecosistemas :

Las precipitaciones atmosféricas sobre la superficie terrestre , se distribuyen de diversas formas . Un porcentaje de ellas se infiltra y recarga a los acuíferos subterráneos ; otro porcentaje es tomado por las bases vegetales y posteriormente es devuelta a la atmósfera por vía de la evatranspiración y , otro porciento escurre por la superficie terrestre .

El agua de escorrentía se disemina a través de una extensa red de arroyos , barrancos y ríos superficiales y subterráneos , los que en su totalidad cubren la superficie de los continentes. La actividad modeladora del paisaje de las aguas superficiales , está determinada por el caudal o volumen del agua y por la velocidad de su desplazamiento . Desde luego la velocidad del agua depende de la función de la pendiente de las paredes montañosas .Cuanto mayor sea el caudal ( volumen de agua ) y la velocidad de la corriente , mayor será el trabajo erosivo de las aguas por escorrentía superficial . La acción mecánica de esta agua se divide en :

a) erosión por escurrimiento del agua pluvial .

b) erosión por aguas de arroyada (esta se efectúa en épocas de excepción meteorológica – ciclones , tormentas , trombas ,…) .

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c) transporte de los productos de la erosión . Este transporte puede ser en solución , suspensión , saltación y , por tracción de fondo . Véase la figura No. 28 .

d) depositación de los sedimentos transportados , en las partes bajas de los valles .

En esencia cada uno de los arroyos , sin importar sus dimensiones , son unidades geomorfológicos y/o fisiográficas independientes , cerradas , pero al mismo tiempo son interdependientes y se integran al denominado sistema fluvial . Esta integración puede ser superficial o subterránea . De igual modo , todo el sistema fluvial se integra a unidades mayores (otro río mayor , un lago , una laguna , al mar, al océano, …). De igual forma cada uno de los arroyos , sin importar sus dimensiones , constituye una cuenca hidrológica )por

sus dimensiones pueden ser : Micro , Macro , Mega ; Gigacuenca .

Las cuencas hidrológicas también sufren unainfluencia directa de poderosos procesos tectónicos , que les causan procesos evolutivos , entre ellos:

1) vulcanismo

2) sismicidad

3) orogenización

Todos ellos provocan cambios en la arquitectura del paisaje cuando actúan y, dependiendo de la composición y estructura de las rocas que conforman el geosistema , tendremos más o menos áreas vulnerables dentro de las cuencas hidrológicas . Y al mismo tiempo dependiendo de estos últimos factores, se tendrán recursos naturales , tales como : el agua superficial y/ subterránea ; suelos ; vegetación ; ….

Todos estos procesos naturales incluyendo los de naturaleza atmosférica (ciclones, nevadas, …) y climática (éstos últimos por su posición geográfica) , pueden ser identificados a través de los patrones del drenaje superficial . De aquí la importancia de obtener la mayor información posible acerca de los sistemas de drenaje superficial presentes en las cuencas hidrológicas .

4.2. Los Patrones de Drenaje Superficial: Los patrones del drenaje superficial, son las unidades geomorfológicos más conspícuas de la arquitectura del paisaje. Evidencian parámetros de porosidad, impermeabilidad, dureza, … , de las unidades rocosas que conforman un paisaje: Además de que son elementos de identificación de los minerales constituyentes de las rocas y, en los suelos de su granulometría . Los patrones de drenaje se clasifican en cuatro grandes grupos, y estos son:

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1) Patrones Erosionales .- Estos patrones son la expresión que la acción de los agentes erosivos (agua , viento , hielo , vegetación , y la acción del hombre) han dejado en el modelado superficial terrestre .

La erosión causada por la escorrentía del agua de lluvia o de deshielo, sobre las pendientes de las paredes montañosas, deja sus huellas indelebles y modificadoras del relieve terrestre . La erosión por agua es muy enérgica en regiones de clima semi-árido, ya que en estas zonas el agua de precipitación pluvial cae en forma de chaparrones (trombas) y arrastran en forma violenta y caótica los sedimentos formados por la acción del intemperismo físico . Además en estas zonas se completan los factores erosivos, con la fuerte acción del viento . Los vientos levantan las partículas más finas de la superficie terrestre (limos, arcillas,…) , generando un llamdo pavimento pedregoso, pues en el piso desértico sólo quedan los clastos más grandes , los que el viento no puede levantar . Una característica de las regiones áridas y semi-áridas es la baja densidad de las masas vegetales y una red de arroyos y ríos secos .

En las regiones templadas y tropicales, la característica es la presencia de extensas masas de vegetación, la cual puede ser distinguible con facilidad en las imágenes multiespectrales (provenientes de satélites artificiales) en las combinaciones del infrarrojo cercano y otras bandas del espectro electromagnético visible. De igual forma en estas bandas se puede discriminar con mayor facilidad las áreas de suelo con humedad y de igual modo la red de drenaje superficial se vuelve más detectable.

Las zonas desérticas y semidesérticas, se pueden estudiar con más facilidad en imágenes de satélite de color natural (bandas del espectro electromagnético 1, 2, 3).

Los Principales Patrones Erosionables son :

1.a) Patrón Dendrítico: se caracteriza por una falta de orientación y espaciamiento entre arroyos. Esto da como resultado una red de arroyos que se asemeja a la arborescencia de las ramas de un pino. El patrón dendrítico caracteriza unidades de roca y/o suelo que tienen en común la homogeneidad.

En general se puede decir que:

--las lutitas (rocas arcillosas) y otras rocas clásticas de grano muy fino, cenizas volcánicas y otros tipos de suelos arcillosos, presentan comúnmente patrones dendríticos de alta densidad. También las rocas metamórficas de bajo grado (micacitas), como las que se localizan en el perímetro de la Ciudad de Taxco, 1ro. y en la Región de Matamoros,Pue. presentan este patrón de drenaje. Véase la figura No. 29.

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--en las areniscas permeables, el drenaje dendrítico será de una densidad medianamente espaciado, lo mismo que en los suelos limosos-arenosos (arenas de granulometría media).

1.b) Patrón Subdendrítico: es una variante del patrón dendrítico, en el cual las corrientes aparecen más alargadas, más espaciadas unas con respecto a las otras, y el ángulo de confluencia es más agudo. Véase la figura No. 30.

1.c) Patrones Paralelos: este sistema de drenaje superficial presenta corrientes principales y tributarios paralelos o sub-paralelos. Se desarrollan generalmente sobre superficies unidireccionales, tales como planicies costeras amplias y sobre paredes con buzamiento suave.

Estos patrones de drenaje caracterizan a las rocas carbonatadas, tales como: calizas (formadas por carbonato de calcio), dolomitas (carbonato doble de calcio-magnesio). De igual modo se presenta este patrón de drenaje en yesos y roca fosfórica. Véase la figura No.31.

1.d) Patrón Angular: este patrón de drenaje se desarrolla a lo largo de fallas y fracturas geológicas. Cuando los lineamientos se interceptan en ángulos rectos o próximos a los 90º. Este sistema de drenaje es característico de las rocas siguientes: granitos, rocas metamórficas de alto grado (augen gneiss; gneiss; esquistos de alto grado;…), conglomerados, areníscas, riolitas, suelos arenosos-gravosos. Véase la figura No.32.

1.e) Patrón Enrejado o Treillis: se desarrolla en áreas donde las complicaciones de geología estructural están presentes. Y también se encuentra en zonas donde se localizan asociaciones de rocas con diferentes resistencias a los procesos erosivos

Este sistema de drenaje superficial, tiene el mismo significado de identificación de las litologías mencionadas en el patrón angular. Además se le puede encontrar en las estructuras de plegamiento sedimentario (donde alternan rocas sedimentarias de diferente dureza) de gran extensión y, en zonas falladas y fracturadas. Ver figura No.33.

1.f) Patrón Radial: los arroyos fluyen radialmente, a partir de un centro elevado hacia fuera (drenaje centrífugo). Este patrón es característico de los conos y calderas volcánicas (p.e. volcán Popocatepetl, Malintzin,…). Ver fotografía No. .

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Fotografía No. ) Volcán Popocatépetl, con su drenaje radial. En una clásica erupción Pliniana. (fotografía Jacinto Meritano. Febrero 21 de 2003).

Cuando el patrón de drenaje es radial hacia dentro, se le llama centrípeto, este sistema se desarrolla especialmente en rocas carbonatadas (calizas y dolomitas), en rocas fosfóricas y yesos. Y conforman los llamados paísajes kársticos. Y cada una de estas unidades centrípetas se llama dolina (cuando es perfectamente redonda), uvala (cuando es ovalada) y al conjunto de ellas se le denomina polje. También a estos rasgos geomorfológicos del drenaje superficial se les llama resumideros y en la Península de Yucatán se les llama cenotes. Este tipo de paisajes se desarrolla en regiones templadas húmedas y en regiones tropicales. Son estructuras de disolución especialmente desarrolladas en las áreas de fallas y fracturas geológicas. Ver figura No. 35.

1.g) Patrón Anular: este sistema de drenaje se desarrolla en estructuras dómicas. Todos los domos de origen sedimentario e ígneos, especialmente cuando presentan un alto grado de erosión, sus arroyos y cárcavas delínean estos rasgos en forma de anillos. Ver figura No.36.

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2) Patrones de Drenaje Constructivos o Deposicionales: Estos se forman en las partes bajas de los valles. Ya que es allí donde se tienen las pendientes del terreno casi horizontales y los arroyos que bajan con su carga de agua y sedimentos, con pendientes mayores, pierden velocidad al entrar a zonas planas o casi planas y depositan su carga. Por lo mismo de la pérdida de pendiente y ya en las zonas bajas, los ríos pierden fuerza de arrastre (a excepción de las épocas de grandes avenidas) y van construyendo las islas o barreras en la denominada llanura de inundación. Es normal que los materiales del fondo del cauce sean móviles, es decir, depositados por una crecida y arrebatados por otra. Los depósitos en estos drenajes son caóticos, ya que se encuentran mezclados cantos rodados (de varios centímetros de diámetro) con gravas , conglomerados, arenas gruesas y finas, arcillas.

Estos patrones de drenaje son espectaculares en las llanuras aluviales, son curvilíneos, a veces trenzados, sus curvas se denominan meandros. De allí que a los patrones de drenaje que integran este sistema, por sus caracteres geomórficos, se les llame trenzados; meándricos, reticular, de islas y barreras,…

Cuando las corrientes tributarias de un río (arroyos) entran a la llanura de inundación, construyen los conos aluviales y allí en éstas estructuras desarrollan un patrón de drenaje dicotómico (semejando una escoba de varas) en estas estructuras aluviales.

Los Principales Patrones de Drenaje Constructivos o Deposicionales, son:

2.a) Patrón Trenzado: es un patrón de canal que se caracteriza por la división del canal principal en numerosos canales entrelazadas (semejando una trenza), separados unos de otros por islas o barras constituidas por sedimentos depositados en períodos anteriores de grandes avenidas.

Es evidente que los sedimentos suministrados a un río, están definidos por las características de las rocas circundantes, el relieve, la cubierta vegetal, el fondo climático y otras propiedades físicas de su cuenca hidrológica. Los ríos que corren a través de relieves accidentados constituidos por rocas duras (granitos, rocas volcánicas,…) tienden a generar pendientes, esculpidas por el transporte de grandes bloques de roca y materiales gruesos en general.

En cambio los ríos que son alimentados solamente por materiales arenosos y materiales finos, tienden a mantener pendientes suaves y generalmente desarrollan suelos de mejor calidad para soportar el desarrollo de masas vegetales de todos los tamaños.

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En general los ríos son sinuosos. Esto se debe a diversas causas, entre ellas: la influencia de los accidentes geológicos del paisaje cruzado por el río; a las diferencias en la estructura y composición de las rocas donde está encajado el cauce del río; a las diferencias dinámicas de la corriente (deslizamiento laminar de las capas de agua; régimen turbulento;…), pero en especial es que: en toda corriente fluvial, aún en sus tramos rectos,la distribución de las velocidades tiene un desarrollo helicoidal y ello conlleva a que se desarrolle una erosiónQue rebaje, alternativamente, las orillas derecha e izquierda de los cauces, y esto por consecuencia conduce al desarrollo de los meandros del cauce.

Por lo anterior el cauce se va excavando, la orilla erosionada se vuelve escarpada y sufre deslizamientos aumentándose de este modo la curvatura del meándro, y al mismo tiempo, se incrementa la anchura total del valle. De este modo el cauce del río va emigrando en dirección a la orilla cóncava.

Los depósitos gravosos-arenosos de los islotes y barras marginales adquieren gran anchura, y su parte alejada del cauce sólo se inunda en épocas de grandes avenidas. Es en este momento que empieza el proceso del desarrollo del llano de crecida o llanura aluvial.

Es durante las crecidas de los ríos que puede producirse una ruptura del cauce anterior y el río simplemente forma un nuevo cauce. Este es el origen de los denominados drenajes trenzados. Ver figura No. 37.

2.b) Patrón de Drenaje Meándrico: Tal como se describieron los procesos de formación de meandros (véase: patrón de drenaje trenzado). El desarrollo formativo de un meándro se debe a la excavación lateral y/o basal en los paquetes de rocas deleznables o aluviones. En las rocas duras, estas van siendo diezmadas –por excavación basal- por los choques recibidos repetidamente de grandes masas de agua cargadas de sedimentos de todos los tamaños, estos sedimentos ejercen un papel abrasivo y van tallando poco a poco las rocas hasta formar esas curvas marcadas y simétricas respecto a la dirección general del río. Ver figura No. 38.

Todo meándro significa una sección de río más o menos estrangulada en su base. Su curvatura máxima en el vértice sufre una inversión a partir de un punto de inflexión o de una corta sección rectilínea.

Todos los ríos y arroyos, la generalidad, se desarrollan sobre lineamientos de fallas y fracturas geológicas. A excepción de los que se desenvuelven entre contactos geológicos de dos tipos de rocas de diferente dureza (p.e. un contacto geológico entre rocas graníticas –rocas duras- y calizas –rocas blandas). Por supuesto que en este último caso de rocas blandas en contacto con granitos, el desarrollo de meandros será preferencialmente sobre el paquete calizo.

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Existen dos tipos de ríos meándricos: a) los encajados en las llanuras aluviales y b) los encajados en los ambientes montañosos (dentro de las cordilleras). Al primer tipo pertenecen todas las llanuras aluviales (p.e. de los ríos mexicanos) que desembocan al Golfo de México. Estos son ríos de una geomorfología suave, de penillanura. En cambio los ríos meándricos desarrollados en la vertiente del Pacífico Mexicano, presentan una alternancia de vertientes abruptas y espolones montañosos, aquí los meandros de valles encajados son las zonas de remanso dentro de una cadena montañosa. Estos sistemas meándricos montañosos, por excavación del cauce y consiguiente profundización va formando terrazas aluviales. Estas terrazas aluviales conforman estructuras en forma de escalones lineales y tienen un significado profundo en la historia evolutiva del sistema fluvial.

Figura = terrazas jóvenes; b = terrazas antiguas.

En la generalidad podemos considerar los dos casos mencionados anteriormente, a saber:

b) ríos meándricos encajados en lechos rocosos.

c) ríos meándricos en llanuras de inundación. Estos últimos presentan las siguientes características morfológicas:

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Fotografía . Vista aérea de un río meándrico. Los cambios de cauce aparecen remarcados.(Fotografía Jacinto Meritano, 2001). Región del Rio Nazas, Coahuila.México.

lagos semilunares, que representan una porción separada por estrangulamiento de un meándro.

complejo de orillares. Los rasgos arqueados se constituyen por un depósito formado en el lado convexo del curso. Es indicio de acentuamiento lateral de las curvas.

Diques naturales. Constituyen barreras laterales formadas por materiales un poco más gruesos que los otros depósitos de sedimentos.

Pantanos. Formados por cuerpos de agua estancados en depresiones adyacentes al cauce, dejadas por el río durante épocas de gran precipitación.

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3) Patrones de Drenaje Especiales:

3.a) Patrón Reticular. Este sistema de drenaje se caracteriza por una red de corrientes entrelazadas con pantános y lagunas desarrolladas sobre planos costeros, casi horizontales.Ver figura No. 39.

3.b) Patrón de Drenaje Dicotómico. Este patrón es característico de los depósitos de sedimentos en las salidas de una cuenca hidrológica a las llanuras de inundación. Es decir, conos y abanicos aluviales. Se le identifica porque varios de los canales, cuyo desarrollo semeja una escoba de varas, fluyen sobre la superficie del abanico, cono aluvial, o sobre los deltas marinos. Estos sistemas de drenaje tienen una característica: nace el sistema desde un ápice (punto central) en el extremo superior, altimétricamente hablando, de la pendiente. Algunos canales son cortos dentro de la estructura del cono, abanico aluvial o delta marino, ya que el agua se infiltra en su mayor parte dentro del material permeable que los constituye. Véase figura No. 40.

3.c) Patrón de Drenaje de Resumideros (kárstico). Este se desarrolla sobre rocas y/o suelos solubles (calizas, dolomitas, yesos, fosforitas,…). Y en ocasiones también se desarrolla sobre materiales porosos y mal cementados o sueltos, como las arenas y conglomerados no cementados, o no compactados. Los resumideros son depresiones topográficas de forma redondeada u ovalada. Estos se desarrollan preferencialmente sobre los lineamientos de fallas y fracturas geológicas. A un conjunto de dolinas y uvalas se le denomina polje. Y al paísaje en general se le denomina paísaje kárstico.La disposición de las dolinas (la alineación de ellas) puede ser indicativo de las direcciones preferenciales de los sistemas de fallas y fracturas geológicas. Ver figura No.41.

4) Patrones de Drenaje Artificiales. Estos patrones se deben a la acción constructora de la humanidad sobre la superficie terrestre. Entre estos patrones tenemos:

4.a) Patrón Bifuminado. Este es detectable sobre pares estereoscópicos de fotografías aéreas, especialmente en áreas planas. Estos rasgos se deben a la presencia de tuberías sepultadas a poca profundidad. Ver figura No. 42.

4.b) Patrón Rectilíneo. Constituido por: vías férreas y carreteras, canales de irrigación, drenajes para drenar pantános,…Ver figura No. 43.

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5. LOS SUELOS

Los suelos, resultado de la pedogénesis, se deben a una modificación físico-química de la litosfera por la acción de los seres vivos y los agentes atmosféricos. Constituyen el recurso fundamental de la vida sobre las tierras continentales.

Los suelos son los que soportan toda la biosfera terrestre y, son la base de la cadena alimentaria. En especial la influencia humana sobre los suelos puede ser benéfica o perjudicial, según sea el caso. La desaparición de muchas grandes civilizaciones, en el transcurso de la historia, se le atribuye entre otras causas al mal manejo de y destrucción de los suelos y bosques (destrucción de los ecosistemas).

Hoy día son tres las grandes preocupaciones mundiales, expresadas en la denominada agenda 21.

1) una población mundial en constante crecimiento.

2) La superficie con terrenos cultivables en disminución contínua.

3) La contaminación del medio ambiente en crecimiento permanente.

La visión global de estos tres componentes hacen ver que la biosfera es muy frágil y, que por lo mismo se debe cuidar el equilibrio que soporta la relación sociedad-naturaleza.

Es suficiente recordar que todas las formas de vida terrestre están localizadas en una delgada película de suelos (de apenas algunos metros de espesor) que apenas profundiza debajo de nuestros pies, pero que es el granero de la humanidad.

De aquí también la importancia de la teledetección en el conocimiento de la génesis y evolución de los recursos naturales. La teledetección permite cartografiar, medir la humedad de los suelos y de observar la dinámica del flujo hídrico (concentración de humedad, porosidad de suelos y rocas, …). También la dinámica del agua se puede conocer por los niveles de erosión, y el empobrecimiento bioquímico de las cuencas hidrológicas (pérdidas de masa forestal). De igual modo se pueden conocer y prevenir los riesgos de erosión regional a través de una cartografía de gestión.

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Podemos construir cartas de manejo que incluyan las grandes series de suelos; la caracterización del drenaje natural y artificial de los suelos; la geomorfología de las cuencas hidrológicas, y con ello: a) conocer la dinámica fluvial y de los arroyos (tributarios); la dispersión de la humedad;…

5.1. El Inventario de los Recursos de los Suelos (Cartografía de Potencialidades del Suelo):

La planificación racional de un desarrollo agrícola sustentable deberá basarse en:

1) un buen conocimiento de las características agrícolas de los suelos (aptitud), específicas para cada micro-cuenca, región, … basadas éstas en una matriz de aspectos biofísicos y socio-económicos; así como de la problemática de la agricultura a niveles locales. Esto constituye una metodología interdisciplinaria.

2) Conocimiento de las atribuciones de los suelos (nivelación, drenaje, grado y tipo de erosión,…) para determinar las zonas prioritarias para la aplicación de programas de desarrollo. Y aplicación de los programas de rehabilitación en zonas dañadas. Para ello se necesita integrar la cartografía de potencialidades de la región.

Metodología:

a) obtener las características morfológicas, físicas y – en muestreos de campo las características físico-químicas- que permitan definir los suelos y sus variantes regionales.

b) Obtención de la variabilidad espacial-temporal de los suelos

c) Posicionamiento de los tipos de suelos sobre la geomorfología. Ello implica integrar la carta de geomorfología dinámica.

d) Integración de la red de drenaje superficial, para separar la arquitectura del paisaje en unidades de micro-cuencas y macro-cuencas. Esta carta, al mismo tiempo, permitirá realizar un inventario de tipos y grados de la erosión que afecta a la región estudiada.

e) Una vez que se ha integrado el conjunto topográfico, mencionado en párrafos anteriores, se deben seleccionar (al nivel que se requiera de detalle) los puntos de referencia en terreno para que : 1) sean los sitios de observación (perfiles de suelos, clasificación granulométrica, …); 2) reinterpretar unidades y límites entre unidades locales y regionales de suelos; 3) integración de las unidades de suelos de acuerdo a los rasgos geomorfológicos.

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5.2. Propiedades Físicas de los Suelos Constituyentes de la Arquitectura del Paisaje:

Todos los materiales pétreos y suelos pueden constituir paquetes de materiales en cualesquier fase de las siguientes:

a) materiales sólidos. Cuerpos de rocas consolidadas.

b) materiales líquidos. Cuerpos de agua superficiales o subterráneos; hidrocarburos líquidos; …

c) materiales plástico-viscosos. Generalmente adquieren estas características por saturación de agua o de algún otro líquido. Aunque también pueden ser adquiridas estas singulares características por vibración. P.e. durante el desarrollo de un proceso sísmico,…

d) materiales gaseosos. Característica que adquieren algunos materiales bajo condiciones especiales de presión y temperatura.

Cuando estas cuatro fases de los materiales terrestres se ven afectadas en sus proporciones de equilibrio, entonces sus estructuras estables se verán fuertemente afectadas. En este apartado no se menciona la fase de plasma de los materiales terrestres.

Los tipos de materiales sólidos (por estructura molecular), el tamaño de las partículas que los conforman (rocas y suelos) y el contenido de agua en la estructura, son probablemente las más significativas variables que determinan las propiedades de geología ambiental en el aspecto reológico (dentro del Manejo Ecológico Integral de las Cuencas Hidrológicas) y su implicación en el uso de esta información a las aplicaciones del manejo ecosistémico; el desarrollo sustentable que garantice una mejor calidad de vida y, de la ingeniería en general, a saber entre estas aplicaciones tenemos: zonificación de los ecosistemas para el desarrollo sustentable de sus elementos; la geohidrología como el pilar soporte del ecosistema; hidrología forestal como elemento enlace en la relación sociedad-naturaleza; planificación económica de los ecosistemas; planificación de la arquitectura del paisaje; reordenamiento de las manchas urbanas ; identificación de las áreas naturales estratégicas; conocimiento intensivo de los pisos regionales del sustento de la biodiversidad; identificación regional de los pisos y parámetros de la erosión múltiple; identificación histórica de la dispersión del ecosistema a través de la dispersión de la biota y la prevención de la desertificación; prevención de desastres naturales mayores; prevención de desastres tecnológicos mayores; ubicación de sitios apropiados para los cementerios de desechos industriales; ubicación de sitios apropiados para la construcción rellenos sanitarios; trazo y construcción de caminos y vías férreas; ubicación de boquillas para presas; entre otras aplicaciones …

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En especial cuando los suelos y sus estructuras son del tipo no-confinado, es decir, que se encuentran en la parte superior de la columna, entonces se deben caracterizar los siguientes parámetros:

--límite líquido. Este está definido por el contenido de agua que lo puede identificar como un cuerpo plástico; un cuerpo con posibilidades de adquirir viscosidad; o bien como un cuerpo líquido.

--límite plástico. Este es un dato fundamental ya que está definido por el volumen de agua y el contenido en por ciento (%) y el tipo de las partículas finas (limos, arcillas, arenas finas,…) contenidas en los paquetes de suelos, ya que estos dos parámetros permitirán que el suelo se comporte como un material plástico y/o que pueda adquirir viscosidad. La viscosidad la pueden adquirir los materiales sueltos por sobresaturación de agua (o por otro líquido) y también por las vibraciones sufridas durante un sismo. A este fenómeno también se le denomina licuefacción de los materiales.

La diferencia numérica entre los límites líquidos y plásticos, es el llamado índice de plasticidad (IP). El rango en el contenido de la mezcla de los fragmentos líticos que conforma un suelo –incluyendo sus granulometrías más las condiciones climatológicas, a las cuales hay que agregar el alto valor de la posición de este mismo suelo en estructura geológica y/o morfoestructura, condicionará el que un paquete de suelos se comporte como un paquete sólido, plástico, líquido o viscoso. Por ejemplo: suelos con un muy bajo índice de plasticidad (5%) puede ser causante de muchos problemas (dependiendo de su posición estratigráfica y de su pendiente topográfica), porque sólo bastará un pequeño cambio en su contenido de agua y, entonces este suelo considerado sólido puede cambiar a un estado prácticamente líquido.

En cambio un suelo con un índice de plasticidad grande (p.e. 35%) nos indica que tenemos una unidad con un alto índice de expansión y de contracción según sea el período climático (húmedo o de estiaje).

Entre las propiedades de geología ambiental e ingenieriles que se necesitan conocer a detalle en la integración del Banco de Datos con respecto a las características de los suelos son:

a) capacidad de deformación (CD). Por la naturaleza de la composición sedimentaria de los suelos (generalmente los suelos son heterogéneos), estos se encuentran comúnmente en capas constituidas de una mezcla de materiales con diferentes composiciones mineralógicas, diferentes propiedades físicas y químicas y, por consiguiente con respuestas diferenciales a los procesos deformantes naturales y/o artificiales. Aunque también se localizan depósitos de suelos homogéneos (constituidos por sedimentos monolitológicos e inclusive monominerales), en este último

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caso los efectos deformantes tendrán una respuesta uniforme en toda su extensión.

Las deformaciones de un paquete de suelos, es una función de las fuerzas de cohesión y de las de fricción actuantes sobre dicho paquete. Por lo mismo es necesario conceptuar los siguientes conceptos :

--cohesión: Se puede definir como una medida de la habilidad que tienen las partículas del suelo para aglutinarse (compactarse) unas con otras. La atracción de las partículas (unas con otras), especialmente de las de grano fino, es el resultado de la presencia de las fuerzas moleculares y electrostáticas, las cuales actúan entre dichas partículas. Estas fuerzas son un factor determinante en las deformaciones de los suelos. De igual modo la presencia de finísimas capas de agua entre los granos finos de un suelo parcialmente saturado puede causar una aparente cohesión. Un ejemplo de esta aparente cohesión se presenta en las arenas húmedas en las playas o en las riveras de los ríos. Las arenas húmedas dan la apariencia de compacidad. Esto se debe al fenómeno físico denominado atracción (aparente cohesión) que se desarrolla entre el agua y las partículas del suelo, es decir, se genera entre ellos una superficie de tensión.

Por supuesto esta aparente cohesión se destruye si el suelo se satura completamente de agua o también si el suelo queda totalmente seco. Estos factores son muy importantes para conocer los parámetros de estabilidad o inestabilidad de una pared montañosa. Véase la figura No.44.

--fuerzas de fricción: Estas fuerzas contribuyen a la deformación de los suelos a través de las interacciones a lo largo de los granos individuales que constituyen los suelos. Hay dos tipos fundamentales de fricción (a la fricción se le denomina también rozamiento y/o frotamiento) y éstas son:

a) fricción interna. A la fricción interna se le conoce científicamente con el término de viscosidad. La viscosidad se puede definir como “el fenómeno de rozamiento interno entre dos capas de líquido o gas que se trasladan paralelamente una con respecto a la otra a velocidades distintas”.

La ecuación de Newton para la viscosidad, en el caso de un problema unidimensional es de la forma V = V(x), es :

dF = - NdV/dx . dS

en donde: dF = fuerza de rozamiento interno que actúa sobre el área dS de la superficie de la capa.

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dV/dx = gradiente de velocidad del movimiento de las capas en dirección x (generalmente perpendicular a la superficie de la capa).

N = es el coeficiente de rozamiento interno o viscosidad.

También se le puede definir a la viscosidad como el fenómeno que determina la aparición de las fuerzas tangenciales que se oponen al desplazamiento de unas partes de un líquido o de un gas con respecto a otras.

b) fricción externa: Se conoce con este nombre a la interacción entre dos o más cuerpos, que tiene lugar en sus puntos de contacto y que se opone a su desplazamiento relativo.

Existen dos tipos de fricción externa y estos son:

** fricción por deslizamiento o resbalamiento: Esta se produce cuando un cuerpo se desliza sobre la superficie de otro. El rozamiento por deslizamiento entre cuerpos cuyas superficies no están lubricadas se llama rozamiento líquido.

** fricción por rodadura: Esta se produce cuando un cuerpo rueda sobre otro. Cuando por una superficie plana ruedan cuerpos cilíndricos o esféricos y se producen deformaciones plásticas y deformaciones elásticas.

c) deformación de un sólido: Se llama así a la variación que en sus dimensiones y volumen sufre un sólido, por acción de los esfuerzos de compresión y/ extensión en todos los sentidos. Las deformaciones se pueden producir por varios factores, entre ellos están, las variaciones por temperatura y las variaciones debidas a la acción de las fuerzas externas. Por ejemplo: en el caso de las deformaciones en la arquitectura del paisaje, las cuales son debidas al movimiento de las placas tectónicas y éstas a su vez, deben su dinámica a los procesos convectivos del Manto terrestre y a las corrientes termodinámicas y electromagnéticas del Núcleo Terrestre.

Las deformaciones implican un desplazamiento de las partículas que se hayan los nudos de las redes cristalinas de los sólidos, desde sus posiciones originales

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hasta las nuevas. A estos procesos se oponen fuerzas de interacción de las partículas, lo que hace que en el cuerpo deformado aparezcan fuerzas elásticas internas que equilibran a las fuerzas externas aplicadas a dicho cuerpo.

d) deformaciones plásticas: Estas deformaciones también se les conoce con el

nombre de no-elásticas. Estas implican una re-estructuración irreversible del cuerpo original, y por lo mismo se denominan deformaciones plásticas. Un ejemplo de estas deformaciones plásticas lo tenemos cuando ocurre un sismo, las rocas que constituyen el corredor sísmico actúan de un modo elástico unas y otras de un modo plástico. En el caso de las deformaciones plásticas se produce un desplazamiento irreversible. Un caso típico lo tenemos en la Ciudad de México en donde por las deformaciones plásticas, por un sismo excepcional –impredecible- hubo levantamiento de capas arcillosas. Por este motivo algunos edificios se inclinaron, otros se hundieron y otros se colapsaron.

e) deformaciones elásticas: Una deformación es elástica cuando el efecto deformante desaparece al cesar la acción de las fuerzas que lo provocaron.

Las deformaciones se producen por el efecto del desarrollo de tensiones. Y la tensión es: la magnitud física que es numéricamente igual a la fuerza elástica ejercida sobre una unidad de superficie.

La tensión se llama normal, cuando la fuerza aplicada es perpendicular a la superficie. Y se llama tensión tangencial (conocida también como tensión de cortadura o cizallamiento) cuando la fuerza aplicada es tangencial a la superficie.

Existen otros tres tipos de deformaciones, estas son:

ºº deformación por tracción longitudinal. Esta se debe a una deformación por compresión unilateral o unidireccional.

ºº deformación por tracción en todos los sentidos. También conocida como tracción multilateral o volumétrica. En esta se efectúa un aumento o puede ser también disminución de volumen, sin variar la forma. Esto se debe a que sobre el cuerpo actúan fuerzas de tracción distribuidas uniformemente por toda la superficie del cuerpo.

ºº deformación por cortadura o cizallamiento. Este tipo de deformación es aquella en que todas las capas planas del sólido,

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paralelas a un plano, se deslizan paralelamente entre sí, sin variar de forma y dimensiones.

Otras de las propiedades físicas de los materiales son:

b) Sensitividad: Se llama así a los cambios que experimentan los suelos por perturbaciones debidas a efectos vibracionales. En la medida que aumentan los volúmenes de materiales finos (arcillas,limos,…) aumentan su capacidad deformante.

c) Erosionabilidad: La capacidad de un suelo para ser erosionado depende de su estructuración (materiales sueltos; bien cementados; homogéneos; heterogéneos; …). Entonces la erosionabilidad de un suelo se refiere a la facilidad y/o dificultad con la cual un suelo puede ser removido por el trabajo del agua, viento, hielo. Igualmente es un parámetro el grado de cobertura vegetal que tengan los suelos o el paquete litológico. Ya que la vegetación protege a los suelos de los procesos erosivos.

Es en este sentido que la integración de las redes del drenaje superficial y la clasificación de los arroyos en sistemas de niveles erosivos; constructivos; especiales; artificiales, permitirá realizar una evaluación de las condiciones que prevalecen en las superficies investigadas (véase ; patrones de drenaje superficial). De igual modo es que los levantamientos de geomorfología dinámica permitirán integrar las familias de estructuras geomorfológicos para integrar un diagnóstico de las áreas en estudio o investigación.

d) Permeabilidad: con este término se conoce a la medida de dificultad o facilidad con que un volumen de agua se desplaza entre las partículas de un paquete de suelos o rocas. En especial las arenas (en todas sus granulometrías), las gravas, los conglomerados, los fragmentos mayores como los cantos rodados y/o depósitos de talúd (conocidos también como pie de monte) tienen altos porcentajes de permeabilidad.

Las arcillas y limos que son los sedimentos de menor diámetro (menos de 1/256 de mm) son altamente impermeables. De tal modo que en un paquete de suelos en la medida que se incrementa el porcentaje de limos y arcillas en ese mismo sentido decrece la permeabilidad.

En especial los paquetes arcillosos juegan un papel predominante en el entramado de un paquete de suelos. Ya que de acuerdo a la estructura éste podría ser una capa impermeable y por lo tanto sería una roca sello, y de ésta capa arcillosa hacia arriba se constituiría un acuífero subterráneo, o bien una estructura pantanosa. Esa misma capa de arcilla en una posición intermedia también puede sufrir una licuefacción (adquirir un estado viscoso y/o líquido) y provocar deslizamientos de paredes montañosas.

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Este proceso de deslizamiento por licuefacción de las capas arcillosas, se debe a que, las capas de arcilla decrecen la infiltración del volumen de agua. Esta reducción en la infiltración, al ser contenida por las arcillas causa en estas una saturación (las arcillas al saturarse de agua aumentan su volumen y al perder esta agua se comprimen) y con una sobresaturación se produce la licuefacción y con ella el deslizamiento laminar (en capas) y/o el desprendimiento de grandes bloques de suelos y rocas en las paredes montañosas. En el mejor de los casos se desarrollará un proceso de solifluxión.

Este proceso de licuefacción se puede producir también por procesos de vibración, desarrollados durante los eventos sísmicos, al actuar éstos sobre los paquetes arcillosos,

Según los índices morfológicos se distinguen varios sistemas de porosidad y estos son:

1) Intergranular: Este es característico para las rocas de sedimentos sueltos y/o cohesionados.

2) Intermineral: Propio de las rocas cristalino-granulosas.

3) De fracturas y fallas geológicas: Se observa en las rocas duras (granitos,metamórficas, volcánicas, rocas bien consolidadas).

4) De disolución: Se desarrolla generalmente en las rocas carbonatadas (calizas, dolomitas), fosforitas, yesos y otras sales.

5) Porosidad de las rocas arcillosas: Estas no son totalmente impermeables, sino que tienen capacidad de saturarse de agua y con este saturamiento sufren un aumento de volumen, pero cuando se deshidratan se contraen.

6) Porosidad vesicular: Con el nombre de vesícula se conoce a la oquedad que se produce por la expulsión de gases durante el enfriamiento de algunos tipos de rocas volcánicas, especialmente se forman en las rocas basálticas.

e) Potencial de Expansibilidad – Compresibilidad: Este potencial es típico de algunos tipos de suelos. Y se caracteriza por retener o perder volúmenes de agua. Los suelos que tienden a incrementar o decrecer su volumen con el contenido de agua se les denomina suelos expansivos.

La contracción es causada por la atracción química y la adición de capas de moléculas de agua entre las submicroscópicas y delgadas capas de arcilla de ciertos minerales, que tienen índices de alta plasticidad.

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6. LA HIDROSFERA

Es la segunda gran envoltura del planeta y ocupa aproximadamente el 78% de la superficie terrestre. Es de constitución líquida, y comprende el agua de tos océanos, con sus mares y golfos contiguos; y la de los lagos; las aguas de los ríos y arroyos; las aguas subterráneas, y las aguas congeladas de los casquetes polares.Desde luego, las gigantescas fosas marinas destacan por almacenar d 96% del total del agua que existe en el planeta.

composición química del agua marina. Las aguas marinas contienen en solución partes pequeñas y en ocasiones grandes cantidades, representantes de todos los elementos conocidos, de la Tabla Periódica de los Elementos. Es lógico suponer que algunos de estos elementos se encuentran al estado puro, y la gran mayoría, combinados o bien mezclados con otros.Las aguas marinas contienen en solución aire con una proporción de oxígeno y de bióxido de carbono bastante alta. Además, por su gran volumen, destacan las sales, de entre las cuales tenemos por su importancia: a) cloruros; b) carbonatos, y c) sulfatos.Entre los cloruros más importantes destacan los de Na, Ca, K y Mg. Entre los carbonatos destacan los de Ca, Ca y Mg, Fe, etcétera. Entre los sulfatos destacan el de Ca, Mg, etcétera.Desde luego, en suspensión el agua del mar y la de los continentes contiene cantidades considerables de materia orgánica, arcillas, sílice, etcétera, en suspensión.

TABLA 2. Constituyentes mayoritarios disueltos en el agua de mar.

Compuestos o elementos

Símbolo químico

Compuestos o elementos Símbolo químico

Cloro Cl Oxígeno O2

Bromo Br Nitrógeno N

Sulfato SO4 Dióxido de carbono CO2

Fluor F Hidrógeno H2

Azufre S Sulfato de magnesio MgSO4

Magnesio Mg Rubidio Rb

Calcio Ca Zinc Zn

Boro B Aluminio AlPotasio K Lodo ISodio Na Fósforo PCarbonato CO3

CO,Titanio Ti

Nitrato NO3 Sulfato de calcio CaSOSílice SiO2 Carbonato de calcio CaCO3

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6.1. El Agua , Los Humedales y Los Litorales.

El agua y los humedales de todos los tiempos, han constituido los indicadores de la calidad del medio ambiente que los circunscribe. Ellos fueron el asiento de la aparición de la vida sobre la Tierra. Constituyen al mismo tiempo las zonas de depósito final, donde se vienen a acumular todos los residuos biogeoquímicos de la actividad natural y del hombre. Estos residuos vienen en solución, sólidos en suspensión, materia orgánica agrícola y municipal. Desechos industriales,…

Los cambios naturales o inducidos que afecten a los medios marinos y litorales, tienen repercusiones sobre toda la cadena alimenticia y sobre la biodiversidad planetaria. Así , por ejemplo: cuando se transforman, sin control, los manglares en sitios de acuacultura, estos pueden perder su estructura base original y cambiar el ecosistema local. Otro ejemplo: cuando se vierten sustancias toxicas a los mares, estas afectan la vida de los peces y mamíferos marinos.

Por esta razón las soluciones a los diversos problemas del ambiente marino y litoral, deben ser aplicadas de forma amplia teniendo en cuenta todos los componentes de estos complejos ecosistemas y, a los frágiles equilibrios que existen entre las especies animales y vegetales y el medio que los rodea.

La teledetección permite tener una visión global de estos ambientes y permite reconstruir la evolución de los mismos y correlacionar los diferentes elementos del medio y su interacción.

El papel del agua y por consiguiente de la humedad del aire y del suelo, es muy variable durante el transcurso del día y en especial en los balances anuales , esto se puede apreciar con gran precisión en las imágenes multiespectrales de satélite. Por esta razón es que en los análisis estacionales --llamados así porque se deben escoger imágenes de satélite que correspondan aproximadamente a las mismas épocas del año en los cortes de tiempo, p.ej: si se escoge el verano, las imágenes deben ser de los veranos de 1973, 1985 y del 2002. Para que las condiciones climáticas no alteren las interpretaciones y sobre todo en las correlaciones de la información investigada . No está demás decir que el agua juega un papel fundamental en las funciones vitales de las unidades de vida, las células, de todos los organismos y en general de todos sus procesos orgánicos. Por consiguiente la escasés o falta de agua generalmente limita las actividades vitales y causa desequilibrios en los ecosistemas.

6.2. Los Ritmos Biológicos y su Detección e Interpretación a Partir de Imágenes Multiespectrales:

Los ciclos anuales, constituidos pos las llamadas estaciones del año y, cada una de estas estaciones significan un cambio en las condiciones climatológicas. Y estos cambios a su vez provocan sensibles variaciones en los procesos fisiológicos de la biomasa vegetal y animal. Cada una de las especies

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involucradas en las biocenosis y en el conjunto de los ecosistemas, tiene sus características de conducta y desarrollo de los procesos evolutivos, las secuencias de crecimiento, la reproducción animal y vegetal, … A estos procesos se les denomina ritmos biológicos. Así hay vegetación que pierde el follaje (tal es el caso de algunas especies leñosas defoliantes, tales como el sauce, roble,…), algunas especies animales hibernan,… son conspícuas las relaciones de los procesos fisiológicos de los organismos con los cambios de estación y su interrelación de estos con los cambios climáticos. La misma arquitectura del paisaje adquiere matices y condiciones diferentes, unas veces se encuentran nevadas las superficies de terreno, otras con follaje,… en algunas regiones del globo terráqueo se prolonga la iluminación solar y en otras se acorta el período luminoso,… De aquí porque cuando trabajamos con imágenes de satélite multiespectrales, debemos ser acuciosamente observadores de las firmas espectrales que nos brindan los elementos que integran los paisajes, para poder evaluar sus transiciones estacionales. Así en las investigaciones forestales y de vegetación en general, estos cambios son muy sensibles. En cambio el comportamiento animal, incluido el hombre, casi siempre tenemos que deducirlo, a menos que deje huella de sus actividades sobre los territorios investigados.

6.3. Los Ambientes Formadores de Turba:

Los ambientes formadores de turbas constituyen un singular ecosistema, en donde se observa año tras año, una acumulación de sedimentos orgánicos de todo tipo, estos forman eventualmente depósitos de turba.

La acumulación y descomposición de estos residuos orgánicos es muy lenta y se desarrolla bajo condiciones anaeróbicas. Así la formación de depósitos de turba están relacionados a algún tipo de turberas, las cuales están en función del régimen trófico. Entre los tipos de turberas tenemos:

1) turberas ombrótrofas. Estas están alimentadas exclusivamente por aguas de precipitación pluvial.

2) Turberas minerótrofas. Estas reciben aguas de arroyos y de infiltración que son enriquecidas por diversos elementos minerales. Las turberas de este tipo son mucho menos ácidas que las de tipo ombrótrofas, y su vegetación es más diversificada y rica en especies.

La importancia de estos ambientes para la flora y la fauna, es una de las razones que hacen necesaria la implementación de programas de inventario a gran escala. Estos ambientes son reconocidos por su gran biodiversidad. Son áreas nicho para los patos. Muchas otras especies utilizan estos ambientes con el fin de reproducción. Numerosos reptiles, anfibios y mamíferos han hecho sus habitats dentro de estos ambientes o en su perímetro.

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En cuanto a la flora, numerosas especies de bryofitas y de plantas hepáticas son exclusivas de estos medios ácidos y saturados de agua. Estos ambientes son también grandes productores de recursos naturales, muy especializados: aquí se tiene producción de moluscos; turba y sus derivados (productos absorbentes higiénicos a base de turba); producción local de energía a partir de turba descompuesta. Fabricación de carbón activado y la producción de biofiltros,…

Metodología de Estudio:

La teledetección permite con cierta facilidad identificar y circunscribir a las turberas, pues sus rasgos morfológicos y de vegetación asociada destacan bien su medio ambiente. Para integrar un estudio de una turbera es necesario:

1) subdividir el ambiente en los diferentes componentes morfológicos que lo integran. Y relacionarlo en especial con la red de drenaje superficial.

2) diferenciar las turberas ombrótrofas de las minerótrofas.

3) Separar las comunidades vegetales que se encuentran asociadas en estos ambientes.

4) Considerando que la evolución de una turbera se realiza en períodos que van de 3,000 a 12,000 años, entonces la fecha de la imagen multiespectral a emplear carece de importancia. Lo que sí es importante que la imagen no tenga nubosidades.

7. LA BIOSFERA:

Con este nombre se denomina a la esfera terrestre que está integrada por la capa geológica poblada con los seres vivos. Abarca a toda la superficie terrestre. Los límites naturales de la biosfera son las condiciones imprescindibles para el desarrollo de la vida. El límite superior de la vida de la biosfera esta restringido por la concentración y actividad intensa de la radiación ultravioleta, los rayos gamma y rayos X. El límite inferior está restringido por las elevadas temperaturas y presiones del subsuelo (superiores a los 100 grados centígrados). Recientemente se han encontrado modos de vida en ambientes de altas temperaturas y con abundancia de gases tóxicos, y sin influencia de la luz solar, como es el caso de las denominadas riftias, que son organismos tubulares gigantes y moluscos gigantes que se desarrollan en los sistemas volcánicos activos de mares profundos, tal es el caso encontrado en la Fosa de Guaymas, Sonora, México. Y que fue motivo de una Expedición Científica del Proyecto Jason en marzo de 1983 (Programa difundido en México por el Canal 11 del I.P.N. y la Secretaria de Marina y financiado por la Fundación Jasón, U.S.A. del

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Profesor J.Ballard). Estos mismos ambientes se han encontrado en otros lugares del mundo como es el caso de la Fosa Marina de Juan de Fuca y en muchos lugares más dentro del Océano Pacífico.

Los límites extremos son los habitats de esporas de bacterias y hongos que se han encontrado en alturas de un poco mas de 25 km y, las de las bacterias anaeróbicas que se localizan en los yacimientos petrolíferos (a un poco mas de 3000 metros de profundidad en la corteza terrestre). Los mayores desarrollos de la vida se localizan en las partes superficiales de la corteza terrestre (continentes, mares, océanos, lagos, lagunas, …), en especial en los puntos de contacto de litosfera y atmosfera; hidrosfera y atmosfera; hidrosfera y litosfera. Ya que en estos sitios se cuenta con las condiciones favorables para el desarrollo de la vida, es decir, agua, nutrientes minerales, temperaturas adecuadas, oxigenación….Por lo mismo en la medida que crecen la altitud en la atmosfera y las profundidades en la corteza terrestre, las condiciones para el desarrollo de la vida se disminuyen. La acumulación de la biomasa se debe a la actividad vital de organismos clorofilados.

La biosfera está constituida en su mayor volumen por la masa vegetal, ésta es muy superior a la masa animal. De modo muy especial destacan las biogeocenosis de los bosques, suelos y oceánicas. Según los datos compilados, la biomasa en la Tierra es de, término medio, 2,423 x 10 12 toneladas. La masa de las plantas verdes terrestres corresponde al 96% y la de los animales y microorganismos el 4%.

8. LOS SISTEMAS ECOLOGICOS

8.1. El Concepto de Biocenosis:

Con el término biocenosis, se define al conjunto de especies vegetales y animales, que forman un conjunto vivo, relativamente estable, determinados, que integran comunidades naturales. Estos conjuntos de poblaciones de especies interrelacionadas y que habitan en un territorio determinado por condiciones mas o menos estables, que favorecen estos desarrollos de vida, forman las denominadas biocenosis.

8.2. El Concepto del Ecosistema:

Las biocenosis están estrechamente vinculadas con los elementos del reino físico-químico (suelo, agua, temperatura, posición y orientación geográfica, altitud,…) y, junto con ellos integran un sistema estable (en condiciones naturales) entre cuyas componentes e interrelaciones espacio-temporales se efectúa el ciclo de las sustancias que regulan la génesis y la dispersión de éstas formas de vida. A estos sistemas en su conjunto se les llama ecosistema.

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La caracterización de un ecosistema, y de los procesos que se desarrollan dentro de él, se basa en los índices fundamentales que son :

1) Biomasa. Es la cantidad total de la sustancia orgánica de todos los conjuntos de individuos que integran el ecosistema.

2) Diversidad de Especies. El número de especies de plantas y animales que integran la (s) biocenosis del ecosistema.

3) Densidad de Población (es). El número de individuos de cada una de las especies, dada en términos de unidad de área o por unidad de volumen. Es lógico que desde de la interpretación a partir de imágenes multiespectrales de satélite este dato no puede ser conocido. Sólo se logrará una identificación a nivel de grandes rodalizaciones por especies identificadas durante los recorridos de comprobación en el terreno. Aunque se pueden realizar trabajos posteriores del nivel de detalle y precisión que se requiera.

4) Factores Climáticos. El clima es uno de los componentes más importantes del ecosistema, tal como se ha mencionado en el apartado de los ritmos biológicos. Los vectores que integran al clima tales como la radiación solar, humedad, temperatura , todos estos vectores tienen una peculiaridad y ésta es la variación durante el transcurso del día y del año. A esto debe agregarse la posición geográfica , la altitud y la orientación del ecosistema (si es que la radiación solar llega al sotavento o al barlovento, esto cambiará también las condiciones de los microclimas o de los macroclimas). Todos estos componentes influencian a los organismos que integran la biomasa en sus adaptaciones y son de carácter zonal y muchos de ellos temporal (especies migrantes dentro del ecosistema).

Como es de todos conocido, la energía radiante solar es fundamental para el desarrollo de los sistemas vivos. Es decir, el efecto biológico de la radiación solar sobre las poblaciones de la biosfera es diverso y se debe a su integración física- espectral (véase :espectro electromagnético). Así tenemos que :

a) la radiación ultravioleta, cuyas longitudes de onda van de 0.0013 hasta 0.40 micrones de longitud de onda (desde el ultravioleta al vacío hasta el ultravioleta cercano), son radiaciones nocivas para todos los seres vivos. De allí la importancia que tiene la capa de ozono atmosférico, ya que esta capa detiene un gran volumen de estas radiaciones. Así es conocido que esta radiación ultravioleta causa una desnaturalización de las proteínas y provoca por su radiación un incremento de la fotosíntesis. En los seres humanos

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causa daños como el cáncer de piel e incrementa la fotosensibilidad ocular. Se sabe que la radiación ultravioleta en pequeñas dosis contribuye a la formación de la vitamina D en el organismo humano y de los animales, sin embargo en dosis altas es nociva para todo ser vivo. Esta radiación puede ser detectada por el sensor remoto llamado Discriminador Fraunhofer. Las radiaciones ultravioletas son invisibles para el ojo humano.

b) Las radiaciones que constituyen el denominado espectro visible, es el más conocido por los seres humanos y está integrado por los colores del arco iris. Las longitudes de onda de esta porción del espectro electromagnético van desde 0.40 has los 0.80 micrones de longitud de onda.Es bajo la acción de esta radiación que se produce el proceso de la fotosíntesis, en los cuerpos clorofilados. Y en el hombre y animales, provoca la formación de las vitaminas C y D. La luz solar es indispensable para la salud animal en general y vegetal. Aunque hay especies que se desarrollan en condiciones diferente y no necesitan la luz solar para su desarrollo (especies saprófagas, rifitas,…).

c) Las radiaciones infrarrojas, cuyas longitudes van desde 0.80 micrones de longitud de onda (para el infrarrojo cercano) has los 13.0 micrones (para el infrarrojo termal o emitido, conocido también como infrarrojo lejano). Estas radiaciones también son invisibles para el ojo humano, pero son detectadas por sensores remotos especializados, p.ej. con un detector de germanio recubierto con mercurio. También existen películas fotográficas especializadas para el infrarrojo cercano.

Las radiaciones infrarrojas constituyen una fuente muy importante de la energía térmica radiante, proveniente del Sol, y tienen gran influencia en los procesos de la fotosíntesis y en las estimulaciones corporales de vegetación y animales.

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Documents

c) Manejo Ecológico Integral de Cuencas Hidrológicas