Mt Amenaza Erosion Hidrica (1)

Cantn Guayaquil Amenaza a Erosin Hdrica

Elaborado por: Geopedologa y Amenazas Geolgicas i

MEMORIA TCNICA

AMENAZA A EROSIN HDRICA

CANTN GUAYAQUIL

PROYECTO:

GENERACIN DE GEOINFORMACIN PARA LA GESTIN DEL TERRITORIO A NIVEL NACIONAL ESCALA 1: 25 000

COMPONENTE 2: GEOPEDOLOGA Y AMENAZAS GEOLGICAS

Diciembre 2011


Elaborado por: Geopedologa y Amenazas Geolgicas ii

PERSONAL PARTICIPANTE El desarrollo de este estudio demand la participacin de funcionarios de CLIRSEN SINAGAP (EX-SIGAGRO) - MAGAP, as como profesionales contratados para este efecto, con amplia experiencia y conocimiento en geologa, geomorfologa, edafologa, sensores remotos y sistemas de informacin geogrfica. CLIRSEN: Ing. Agr. Augusto Gonzlez Ing. Agr. Julio Moreno Ing. Agr. Gustavo Sevillano SINAGAP: Ing. Agr. Edmundo Maldonado Cajas Ing. Geol. Rigoberto Lucero Personal contratado: Ing. Agr. Lorena Lasso Bentez Ing. Agrop. Gina Cruz Espinosa Ing. Agr. Renato Haro Prado Ing. Agr. Omar Valverde Arias Ing. Agr. Soledad Ortiz Navarro Ing. Agrop. Fausto Yerovi Santos Ing. Agr. Armando Morales Herrera Ing. Agr. Jos Merlo Ing. Agr. Rodrigo Ypez Ing. Agr. Darwin Ynez Ing. Agr. Drawin Snchez Ing. Agr. Oscar Ayala Ing. Agr. Patricio Moncayo Ing. Agr. Jos Collaguazo Sangua Ing. Agr. Cristian Cazar Cevallos Ing. Agr. Diego Chasipanta Barrera Ing. Agr. Christian Bez Jcome


Elaborado por: Geopedologa y Amenazas Geolgicas iii

NDICE

I. INTRODUCCIN ............................................................................. 1

II. METODOLOGA ........................................................................... 1 1. Aspectos Conceptuales .......................................................................... 1 1.1. Definicin de trminos ........................................................................ 1 1.1.1. Suelo ........................................................................................ 1 1.1.2. Erosin ...................................................................................... 2 1.1.3. Erosin hdrica ............................................................................ 3 a. Erosin laminar .............................................................................. 4 b. Erosin en surcos ........................................................................... 5 c. Erosin en crcavas ........................................................................ 6

1.1.4. Procesos y mecanismos erosivos ................................................... 8 1.1.5. Factores erosivos ........................................................................ 9 1.1.6. Pendiente ................................................................................ 10 1.1.7. Longitud vertiente ..................................................................... 10 1.1.8. Forma de la vertiente ................................................................ 10 1.1.9. Textura ................................................................................... 10 1.1.10. Profundidad efectiva .................................................................. 11 1.1.11. Materia orgnica ...................................................................... 11 1.1.12. Cobertura vegetal ..................................................................... 11 1.1.13. Intensidad de lluvia ................................................................... 12 1.1.14. Agresividad pluvial .................................................................... 12 1.1.15. Susceptibilidad ......................................................................... 12 1.1.16. Amenaza ................................................................................. 13

2. Bases Conceptuales Utilizados en el Estudio de Erosin del Suelo ....... 13 2.1. Modelos del Tipo Caja Gris ................................................................ 13 2.1.1. Modelo fsico ............................................................................ 14 2.1.2. Modelo analgico ...................................................................... 14 2.1.3. Modelo digital ........................................................................... 14 a. con base fsica ............................................................................. 14 b. Modelo digital estocsticos ............................................................ 14 c. Modelo digital empricos ................................................................ 14

2.2. Metodologa PRAT ............................................................................ 14 2.3. Modelo USLE .................................................................................. 15 2.4. Modelo de Morgan, Morgan y Finney. ................................................. 15 2.5. Modelo Weep ................................................................................. 16

3. Metodologa Adoptada ......................................................................... 16 3.1. Etapa 1: Seleccin y definicin de variables ........................................ 16 3.1.1. Pendiente ................................................................................ 17 3.1.2. Forma de la vertiente ................................................................ 18 3.1.3. Longitud de la vertiente ............................................................. 18 3.1.4. Textura superficial ................................................................... 19 3.1.5. Profundidad efectiva .................................................................. 20 3.1.6. Materia orgnica ...................................................................... 21 3.1.7. Uso y cobertura ...................................................................... 21 a. Efecto sobre la lluvia..................................................................... 22 b. Efecto sobre la escorrenta ............................................................ 22 c. Efecto sobre las corrientes de aire .................................................. 22 d. Efecto sobre la estabilidad de la pendiente ...................................... 22

3.1.8. Agresividad pluvial .................................................................... 22 3.2. Etapa 2: ndices y matrices de calificacin .......................................... 23 3.3. Etapa 3: Validacin y comprobacin en campo .................................... 28

4. Descripcin de las Clases de Amenaza a Erosin Hdrica (AEH) ........... 30 4.1. Sin Amenaza a Erosin Hdrica (Sin erosin - Colmatacin) ................... 30


Elaborado por: Geopedologa y Amenazas Geolgicas iv

4.2. Con Amenaza a Erosin Hdrica ......................................................... 30 4.2.1. Muy baja ................................................................................. 30 4.2.2. Baja ........................................................................................ 30 4.2.3. Media ...................................................................................... 31 4.2.4. Alta ......................................................................................... 31

III. RESULTADOS Y DISCUSIN ...................................................... 32 1. Resultados .......................................................................................... 32 1.1. Sin Amenaza a Erosin Hdrica (Sin erosin Colmatacin) .................. 34 1.2. Con Amenaza a Erosin Hdrica ......................................................... 34 1.2.1. Muy baja ................................................................................. 34 1.2.2. Baja ........................................................................................ 35 1.2.3. Media ...................................................................................... 36 1.2.4. Alta ......................................................................................... 37

2. Discusin ............................................................................................. 38

IV. CONCLUSIONES ........................................................................ 40

V. RECOMENDACIONES ................................................................. 41

VI. BIBLIOGRAFA CONSULTADA ................................................... 42


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LISTA DE CUADROS

Cuadro 2.1. Descripcin y simbologa de los tipos de pendiente .................................................. 18

Cuadro 2.2. Forma de la vertiente .................................................................................................. 18

Cuadro 2.3. Categorizacin de la longitud de la vertiente ............................................................. 19

Cuadro 2.4. Clases y subclases de textura .................................................................................... 19

Cuadro 2.5. Categoras de profundidad efectiva de los suelos ..................................................... 20

Cuadro 2.6. Niveles de contenido de materia orgnica del suelo ............................................... 21

Cuadro 2.7. ndices de calificacin de pendientes ......................................................................... 23

Cuadro 2.8. ndices de calificacin de la forma de la vertiente. ..................................................... 23

Cuadro 2.9. ndices de calificacin de la longitud de la vertiente .................................................. 24

Cuadro 2.10. ndices de calificacin de la textura superficial ......................................................... 24

Cuadro 2.11. ndices de calificacin de la profundidad efectiva ..................................................... 25

Cuadro 2.12. ndices de calificacin de la materia orgnica .......................................................... 25

Cuadro 2.13. ndices de calificacin del grado de proteccin vegetal ............................................ 25

Cuadro 2.14. ndice de susceptibilidad a la erosin hdrica (ISE) .................................................. 27

Cuadro 2.15. Clasificacin de la Agresividad Pluvial ...................................................................... 27

Cuadro 2.16. Matriz de calificacin entre el ISE y la Agresividad Pluvial ....................................... 28

Cuadro 3.1. Superficie y porcentaje de ocupacin por AEH. Cantn Guayaquil. 2011 ................. 33


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LISTA DE FOTOS

Foto 1. Erosin por surcos. Cantn Babahoyo. 2011........................................................................ 6

Foto 2. Erosin por crcavas. Cantn El Empalme. 2011 ................................................................ 7

Foto 3. Sin Amenaza. Llanura aluvial reciente. Hac San Guillermo. Ao 2011 .............................. 34

Foto 4. Muy baja AEH. Valle fluvial. Estancia de la Virgen. 2011 ................................................... 35

Foto 5. Baja AEH. Superficie de erosin. San Pablo de Costa Azul. 2011 ..................................... 36

Foto 6. Media AEH. Relieve colinado muy bajo. Loma Azul. 2011 ................................................. 37


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LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1. Proceso de erosin ....................................................................................................... 2

Figura 2.2. Erosin por golpeo de una gota de lluvia ..................................................................... 3

Figura 2.3. Proceso de erosin laminar .......................................................................................... 4

Figura 2.4. Proceso de erosin en surcos ...................................................................................... 5

Figura 2.5. Proceso de erosin en crcavas .................................................................................. 7

Figura 2.6. Esquema de arrastre de partculas .............................................................................. 8

Figura 2.7. Factores de erosin .................................................................................................... 10

Figura 2.8. Ficha de amenaza a erosin hdrica. 2011 ................................................................ 29

Figura 3.1. Representacin de la Amenaza a Erosin Hdrica (AEH) .......................................... 32

Figura 3.2. Representacin geogrfica de las clases de Amenaza a Erosin Hdrica ................. 33


Elaborado por: Geopedologa y Amenazas Geolgicas 1

I. INTRODUCCIN

En el marco de la ejecucin del proyecto generacin de geoinformacin para la gestin del territorio a nivel nacional, escala 1: 25 000, que se realiza bajo la coordinacin y soporte de la Secretaria Nacional de Planificacin y Desarrollo -SENPLADES-, est considerado el estudio geopedolgico, el cual se lo desarrolla con la participacin de CLIRSEN y el MAGAP a travs del SINAGAP.

A partir del levantamiento geopedolgico realizado para el Proyecto, se deriva la generacin de otro tipo de informacin de sntesis dirigido entre otros aspectos a conocer la amenaza a erosin hdrica de las zonas en estudio cuya finalidad es determinar aquellos sitios en los que se deberan implementar prcticas de proteccin al suelo que minimicen la prdida de tan valioso recurso y con esto coadyuvar al mejoramiento y sostenibilidad de la productividad agraria. El presente reporte tcnico da a conocer la metodologa utilizada y los resultados obtenidos al analizar las variables que mejor califican la amenaza a erosin hdrica dentro de las zonas intervenidas.

Objetivo Calificar la amenaza a erosin hdrica del cantn Guayaquil, en base a los datos del levantamiento geopedolgico, informacin de cobertura del suelo y datos de agresividad pluvial aplicando una metodologa acondicionada a nuestro medio, con suficiente sustento cientfico, de acuerdo al nivel de estudio (escala 1: 25 000).

II. METODOLOGA

1. Aspectos Conceptuales

1.1. Definicin de Trminos

1.1.1. Suelo

El Suelo es un cuerpo natural que comprende a slidos (minerales y materia orgnica), lquidos y gases que ocurren en la superficie de la tierra, que ocupa un espacio, y que se caracteriza por uno o ambos de los siguientes: horizontes o capas que se distinguen del material inicial como resultado de las adiciones, prdidas, transferencias y transformaciones de energa y materia o por la habilidad de soportar plantas enraizadas en un ambiente natural (Soil Survey Staff, 2006: 1). Al suelo se lo considera como un complejo dinmico, caracterizado por una atmsfera interna y que adquiere progresivamente sus propiedades por la accin combinada de los factores del medio. La roca madre se altera por la influencia del clima y de la vegetacin; el medio biolgico forma materia orgnica o humus y as se establece interacciones entre los minerales de la



roca y el humus de la biosfera (Duchaufour, 1970 citado por Gonzlez et al., 1986: 1).

1.1.2. Erosin

Para Surez (2001: 15), La erosin comprende el desprendimiento, transporte y posterior depsito de materiales de suelo o roca por accin de la fuerza de un fluido en movimiento (Figura 2.1). La erosin puede ser generada tanto por el agua como por el viento.

Figura 2.1. Proceso de erosin

Fuente: Surez, J. Control de erosin en zonas tropicales. 2001

Como una regla general las regiones con suelos muy erosionables, pendiente alta, clima seco y fuertes vientos pero con lluvias intensas ocasionales, sufren las mayores prdidas por erosin. La erosin es, por tanto, un fenmeno natural que debe enmarcarse en la interfase entre la litosfera, la atmsfera y la biosfera, y cuya principal fuerza motriz es la gravedad. Sin embargo, el hombre ha agudizado voluntaria o involuntariamente los procesos erosivos a travs del aprovechamiento secular de los recursos naturales. As, la puesta en cultivo, los incendios forestales y la construccin de infraestructuras, o ms localmente, el pisoteo de los animales, el arrastre de troncos o piedras y el paso de maquinaria son algunos ejemplos a partir de los cuales se pueden desencadenar episodios erosivos importantes en laderas que ya se encontraban en un punto de equilibrio o muy cerca de l. En este contexto, la erosin del suelo se considera uno de los factores que contribuyen a la desertificacin; entendida sta como la prdida de capacidad de los suelos de sustentar la vida (Garca-Fayos, 2004: 310-311). Con respecto a lo mencionado anteriormente Gaspari (2000: 34) concuerda con Garca-Fayos (2004: 310) ya que indica que la erosin de los suelos es un fenmeno natural debido a causas Geolgicas, pero es necesario distinguir entre erosin natural o geolgica y aquella que ocurre a partir de la accin del hombre, llamada erosin antrpica.



La erosin geolgica es la principal modeladora de la superficie terrestre a travs de procesos que por lo general son lentos; mientras que la antrpica generalmente es acelerada y trunca parte del perfil formado naturalmente. Las actividades humanas frecuentemente intensifican o aceleran las ratas de erosin, especialmente por la deforestacin o la remocin de la capa vegetal, as como por la concentracin de la escorrenta en forma artificial. De los totales de erosin que se producen en el mundo cerca de 1/4 a 1/3 de los sedimentos se transportan hasta el mar y los dems se depositan en los planos de inundacin, los canales de los ros, los lagos y los embalses (Surez, 2001: 34). La erosin es tal vez el factor ms importante de contaminacin del agua en cuanto a volmenes de contaminantes se refiere. 1.1.3. Erosin Hdrica

Para Surez (2001: 57), es el tipo de erosin producida por el agua, el proceso puede ser analizado iniciando por el desprendimiento de las partculas de suelo, debido al impacto de las gotas de lluvia y al mismo tiempo ocurre el proceso de flujo superficial o escorrenta, la cual hace que las partculas removidas sean incorporadas a la corriente y transportadas talud abajo.

Figura 2.2. Erosin por golpeo de una gota de lluvia

Fuente: Surez, J. Control de erosin en zonas tropicales. 2001 Segn Morgan (1997), (citado por Fernndez, 2006: 32), la erosin hdrica es un proceso que se relaciona con el ciclo hidrolgico de una cuenca, es decir la direccin del agua a travs de la cubierta vegetal y su movimiento sobre la superficie. El agua es un importante agente de desprendimiento, fundamentalmente como precipitacin, pues al caer sobre terrenos sin



vegetacin desprende partculas que son arrastradas y depositadas en las tierras bajas (CONAMA, 1994 citado por Fernndez, 2006: 32). Adicionalmente, las corrientes generan procesos de desprendimiento de partculas por accin de la fuerza del agua en movimiento. Los procesos son muy complejos y es comn que varios procesos acten conjuntamente. De manera general la erosin hdrica se presenta en tres formas:

a. Erosin laminar

Para Antenaza (2011: 9), es el arrastre uniforme y casi imperceptible de delgadas capas de suelo por el agua de escurrimiento. Es la forma de erosin menos notable y al mismo tiempo la ms peligrosa. Segn Surez (2001: 62), la accin de las gotas de lluvia altera el suelo superficial. El agua inicuamente se infiltra y parcialmente se acumula sobre la superficie del terreno formndose una capa delgada de agua con flujos de 2 a 3 milmetros de espesor. El flujo laminar es poco profundo en la cresta de la ladera pero la profundidad de flujo aumenta talud abajo. El flujo propiamente laminar tiene poco poder erosivo pero en partes se convierte en turbulento, aumentando en forma importante su capacidad de erosin. Al continuar la accin de la lluvia y al mismo tiempo ocurrir el flujo se genera turbulencia en el flujo, aumentando la capacidad de erosin. El flujo de agua toma un color marrn o amarillo por la presencia de sedimento. este tipo de erosin es muy comn en los suelos residuales y en las zonas recientemente deforestadas, adems las reas de cultivos no permanentes son extraordinariamente susceptibles a la erosin laminar al igual que los suelos sin vegetacin y los sujetos a sobre pastoreo de ganado.

Figura 2.3. Proceso de erosin laminar




Tayupanta (1993: 11) indica que este tipo de erosin se da ms frecuentemente en suelos arenosos y en menor escala en los arcillosos. Se presenta como manchas aisladas con coloraciones diferentes al tipo de suelo original y con un capa arable reducida.

b. Erosin en surcos

Segn Surez (2001: 62), la erosin en surcos ocurre cuando el flujo superficial empieza a concentrarse sobre la superficie del terreno, debido a la irregularidad natural de la superficie. Al concentrarse el flujo en pequeas corrientes sobre una pendiente, se genera una concentracin del flujo el cual por la fuerza tractiva de la corriente produce erosin, formndose pequeos surcos o canales, los cuales inicialmente son prcticamente imperceptibles pero poco a poco se van volviendo ms profundos. En estos surcos la energa del agua en movimiento adquiere cada vez, una fuerza mayor capaz de desprender y transportar partculas de suelo. Inicialmente, los pequeos canales presentan una forma en V la cual puede pasar a forma en U; cuando los surcos se hacen ms profundos y ms anchos se dice que los surcos se convirtieron en crcavas.

Figura 2.4. Proceso de erosin en surcos


Los suelos ms susceptibles a formacin de surcos son los suelos expuestos al agua sin cobertura vegetal alguna. Entre mayor sea la cobertura vegetal superficial, la susceptibilidad a la formacin de surcos disminuye. Para Fernndez (2006: 33), la erosin hdrica es la que se presenta como consecuencia de una fuerte erosin laminar y el mal uso de herramientas de labranza. Ocurre cuando el agua de escurrimiento se concentra en lugares del terreno, hasta adquirir volmenes y velocidades capaces de hacer cortes en el suelo y formar canales o surcos que se destacan. Esta erosin se facilita en terrenos cultivados en el sentido de la pendiente; en pendientes



menores al 20%, estos surcos pueden ser borrados con herramientas de labranza evitando que aumente su tamao hasta formas crcavas.

Foto 1. Erosin por surcos. Cantn Babahoyo. 2011

Fuente: Componente 2 Geopedologa y Amenazas Geolgicas. Proyecto Nacional. 2011

Los daos de esta forma de erosin revisten tambin gravedad, sin embargo, por ser ms visibles que la erosin laminar el agricultor le presta atencin ms oportuna aunque con frecuencia es subestimada por el mismo hecho de que puede ser borrada fcilmente al realizar labores agrcolas (Tayupanta, 1993: 12).

c. Erosin en crcavas Surez (2001: 66) menciona que al profundizarse y ampliarse los surcos de erosin se convierten en crcavas, o que varios pequeos surcos pueden unirse y crecer para formar una crcava. Las crcavas tienen una mayor capacidad de transporte de sedimentos que los surcos, debido a que las ratas de flujo son mayores. Las crcavas actan como cauces de concentracin y transporte de agua y sedimentos. Las crcavas son canales mucho ms largos que los surcos. Estos canales transportan corrientes concentradas de agua durante e inmediatamente despus de las lluvias. Las crcavas van avanzando o remontando hacia arriba formando una o varias gradas o cambios bruscos de pendiente.



Figura 2.5. Proceso de erosin en crcavas


Para Fernndez (2006: 33), las crcavas se forman cuando el agua de escurrimiento es mayor, produciendo surcos que se unen y forman zanjas de gran tamao, conocidas como crcavas generalmente ramificados, estas zanjas no permiten el empleo de yuntas o maquinarias en la preparacin del terreno, ni otros trabajos de campo y para ser eliminadas requieren de obras ms complejas de ingeniera.

Foto 2. Erosin por crcavas. Cantn El Empalme. 2011 Fuente: CLIRSEN MAGAP (SINAGAP). 2011

Tayupanta (1993: 13) indica que este tipo de erosin se presenta con mayor frecuencia en suelos profundos y frgiles, producidas por un desprendimiento del suelo a causa del flujo del agua e inestabilidad de la pendiente. Adems menciona que cuando la crcava adquiere cierta profundidad toma forma de cascada producindose turbulencia en la base de la misma; la



parte superior queda sobresaliendo y por el peso se desprenden bloques de suelo, avanzando as la crcava hacia la parte superior. Este proceso se denomina erosin en crcavas remontantes o cada remontante.

1.1.4. Procesos y Mecanismos Erosivos

La mecnica de la erosin incluye tres procesos bsicos: desprendimiento de las partculas, transporte de las partculas desprendidas y depsito o sedimentacin (Surez, 2001: 42). Para Garca-Fayos (2004: 310), el primer proceso incluye el desprendimiento de partculas o porciones de roca madre o bien la rotura de los agregados del suelo; este desprendimiento se produce habitualmente por la mera accin de la gravedad o con la ayuda de fuerzas como la accin del viento, del agua o del hielo; mientras que la rotura de agregados del suelo se produce por el impacto de las gotas de lluvia o granizo. En el segundo proceso, estas porciones y partculas desprendidas son transportadas por la accin de los agentes erosivos, principalmente por la gravedad, el agua y el viento; durante su transporte, las partculas pueden actuar a su vez como agentes abrasivos que al impactar sobre la roca o el suelo provocan el desprendimiento de nuevas partculas o la rotura de otros agregados del suelo.

Figura 2.6. Esquema de arrastre de partculas

Fuente: Surez, J. Control de erosin en zonas tropicales. 2001 Por ltimo, en el tercer proceso, la deposicin de las partculas se efecta cuando la energa de los agentes de transporte no es suficiente para seguir arrastrndolas o cuando stas son retenidas en las irregularidades del terreno o por la vegetacin. Cada una de estas fases est controlada por multitud de factores como el clima, la litologa, la pendiente o los seres vivos y se rige por las leyes fsicas que determinan el comportamiento de los distintos agentes que intervienen.



Las fuerzas que actan o fuerzas tractivas dependen de la velocidad del agua, la turbulencia, los caudales y la forma y rugosidad del canal y la resistencia del suelo a la fuerza tractiva depende de la estructura y las interacciones fsico qumicas entre las partculas de suelo (Surez, 2001: 42). Para Garca-Fayos (2004: 311-312), los mecanismos relacionados con la erosin hdrica de los suelos en laderas son tres: el impacto de las gotas de lluvia, la accin de la escorrenta y os movimientos en masa. Las gotas de lluvia al impactar sobre el suelo desprotegido pueden romper los agregados que conforman la estructura superficial del mismo, transportando a distancia trozos de los mismos o las partculas minerales que los constituyen por efecto de la salpicadura. La escorrenta se produce cuando el suelo no es capaz de absorber toda el agua que est recibiendo en un momento dado y se origina un manto de agua que fluye ladera abajo arrastrando las partculas desprendidas y arrancando a su vez nuevas partculas. Se genera habitualmente durante lluvias intensas o duraderas. Rara vez este manto de agua es regular. Lo habitual es que no lo sea y que remueva ms sedimentos de unos sitios que de otros de manera que, si esta heterogeneidad espacial de la accin del agua persiste, llega a formar regueros e incluso crcavas. La heterogeneidad de la escorrenta se genera por la propia irregularidad del terreno, la cual depende a su vez de la topografa y de la presencia de obstculos (piedras, plantas y rocas). En los dos mecanismos expuestos, el agua afecta a los primeros milmetros o centmetros del suelo, arrancando y arrastrando las partculas. Sin embargo, en los movimientos en masa el agua satura hasta varios metros de profundidad al suelo o sedimentos, produciendo que stos se conviertan en un autntico fluido viscoso que al exceder el punto de cohesin con el resto de los sedimentos de la ladera fluyen por efecto de la gravedad. Entre los tres procesos expuestos hay diferencias importantes de magnitud. As, mientras que el impacto de una gota de lluvia es el mecanismo ms frecuente en el tiempo, la magnitud de la erosin que produce es muy baja (10-1 g) pero afecta a una vasta superficie (104 a 108 m2). En el caso de la escorrenta, es menos frecuente en el tiempo y se concentra ms espacialmente (10 a 106 m2) aunque su magnitud ya es considerable, sobre todo si se incluyen las crcavas (103 a 106 g). Por ltimo, en el caso de los movimientos en masa, su frecuencia temporal y su escala espacial son las ms bajas de todas (10 a 103 m2) pero su magnitud puede ser tremenda (109 a 1012 g).

1.1.5. Factores Erosivos

Segn Morgan (1997: 69), los factores que controlan la erosin son la agresividad de los agentes erosivos, la erosionabilidad del suelo, la pendiente del terreno y la naturaleza de la cobertura vegetal. Es importante mencionar que tanto los modelos tericos como los trabajos experimentales reconocen la influencia de diversos factores sobre el desencadenamiento de la erosin hdrica (Garca-Fayos, 2004: 312).



Figura 2.7. Factores de erosin

Fuente: CATIE. Agroambiente. 1986

1.1.6. Pendiente Segn Soil Survey Staff (1981), (citado por Cortez, et al., 1983: 72) la pendiente, como tal, se considera una propiedad del suelo la cual influye sobre un sinnmero de fenmenos: el movimiento de materiales y del agua en el mismo, la transferencia de calor, la cantidad y proporcin de escorrenta, etc. Esta propiedad afecta, condiciona y define prcticas y tcnicas manejo del suelo y constituye un criterio importante en cuanto a la presencia de erosin hdrica (Cortez, et al., 1983: 72). 1.1.7. Longitud Vertiente Corresponde a la distancia inclinada existente entre la parte ms alta y la ms baja de una forma del relieve, la misma que se mide en metros. Tiene una relacin directa principalmente con los procesos de erosin y movimientos en masa.

1.1.8. Forma de la Vertiente

Se refiere al tipo de forma que tiene la vertiente o ladera. Es importante para deducir la litologa y proveer mayor informacin como, por ejemplo, la erosin.

1.1.9. Textura La textura del suelo es un indicador de la proporcin relativa de arena (A), limo (L) y arcilla (Y) que lo constituye, y su nombre indica la clase textural a la que pertenece, de acuerdo con el sistema de clasificacin y el triangulo de textura utilizado (Narro, 1994: 33).



La textura del suelo est relacionada con el tamao de las partculas minerales. Especficamente se refiere a la proporcin relativa de los tamaos de varios grupos de partculas de un suelo. Esta propiedad ayuda a determinar no solo la facilidad de abastecimiento de nutrientes, sino tambin agua y aire (Sampat, 1972: 34). 1.1.10. Profundidad Efectiva La profundidad til de un suelo es aquella que la raz de la planta puede explorar con facilidad, permitiendo la absorcin de agua y nutrientes por los cultivos. Sin embargo, la capacidad de enraizamiento de las plantas, y por consiguiente la necesidad de mayor o menor profundidad de suelo, difiere considerablemente. De esta forma, bajo un mismo rgimen climtico, la estimacin de la disponibilidad de agua basada en la profundidad til puede no ser vlida para todos los cultivos (De la Rosa, 2008: 270). Al estar su lmite inferior definido por capas u horizontes compactos que impiden el desarrollo de las races, como arcillas muy densas y compactas, horizontes cementados, compactos, estratos rocosos o pedregoso continuos, nivel fretico asociado con gleyzacin u horizontes con concreciones txicas de algn elemento como Cu, Mn o Ca, sta variable puede marcar la diferencia entre un suelo productivo y otro que no lo sea, pues esta propiedad regula directa o indirectamente varias funciones de los suelos agrcolas en beneficio de las plantas (Narro, 1994: 46). 1.1.11. Materia Orgnica

La materia orgnica procede directamente o indirectamente de las plantas superiores y, en pequeas proporciones, de otros organismos (algas y bacterias) capaces de sintetizar productos orgnicos a partir de elementos inorgnicos y compuestos simples (Narro, 1994: 25) La materia orgnica est representado en el suelo por los residuos de plantas y animales en varios estados de descomposicin, es decir que el contenido de materia orgnica vara segn la tasa de mineralizacin, por existir relacin inversa entre altitud y temperatura. Se ha encontrado correlacin positiva entre el contenido de materia orgnica y la altura sobre el nivel del mar, el promedio de materia orgnica total aumenta unas dos a tres veces por cada 10 C de disminucin de temperatura (INPOFOS, 1997: 1-8; Navarro, 2003: 58). 1.1.12. Cobertura Vegetal La cobertura es todo material fsico natural o artificial que se encuentra en la superficie terrestre; comprende el propio suelo y la vegetacin (De La Rosa, 2008: 81). La cobertura terrestre es un elemento geogrfico que puede formar una base de referencia para diversas aplicaciones que van desde el monitoreo forestal y pastoril, pasando por la generacin de estadsticas, planificacin,



inversin, biodiversidad, cambio climtico, hasta el control de la desertificacin. La cobertura vegetal: es el manto vegetal de un territorio dado, la importancia de considerar la cobertura vegetal en el ordenamiento de usos del terreno radica, entre otros aspectos, en su capacidad de asimilacin de energa solar, en ser protector primario de casi todos los ecosistemas. El monitoreo de las coberturas terrestres es un tema de suma importancia en los mbitos gubernamental, acadmico y social por las implicaciones que tienen los cambios de las coberturas y usos de suelo en temas como sustentabilidad, riesgos, conservacin de la biodiversidad y servicios ambientales. En el mbito de los estudios territoriales, la percepcin remota (PR) y los sistemas de informacin geogrfica (SIG), al ser capaces de obtener estos datos de manera gil y a bajo costo, se han convertido en tecnologas fundamentales en el desarrollo de la geografa moderna (Garca, 2008: 8). La vegetacin acta como una capa protectora o amortiguadora entre la atmsfera y el suelo. Los componentes areos, como hojas y tallos, absorben parte de la energa de las gotas de lluvia, del agua en movimiento y del viento, de modo que su efecto es menor que si actuaran directamente sobre el suelo, mientras que los componentes subterrneos, como los sistemas radiculares, contribuyen a la resistencia mecnica del suelo (Morgan, 1997: 87). 1.1.13. Intensidad de Lluvia Es la magnitud de la tormenta. Es la cantidad de agua cada (mm) durante un tiempo (t) y se expresa en: mm/hr, mm/ min, etc. (Vsquez, 2000: 104) 1.1.14. Agresividad Pluvial

Morgan (1997: 101) define a la agresividad pluvial como un ndice de concentracin de la precipitacin en un solo mes y, por tanto, da una medida burda de la intensidad de la precipitacin, de modo que un valor alto significa un rgimen climtico fuertemente estacional con una estacin seca en la que la cobertura vegetal decae y la proteccin de la erosin por la vegetacin disminuye. Segn Fournier (1960), citado por Morgan (1997: 101), es el ndice ms utilizado habitualmente, porque muestra estar significativamente correlacionado con el aporte de sedimentos a los ros, es la relacin p2/P, donde p es la mayor precipitacin media mensual y P es la precipitacin media anual.

1.1.15. Susceptibilidad

Generalmente, expresa la facilidad con que un fenmeno puede ocurrir sobre la base de las condiciones locales del terreno, es importante



considerar que la probabilidad de ocurrencia de un factor detonante como una lluvia o un sismo no se considera en un anlisis de susceptibilidad.

1.1.16. Amenaza Segn Varnes (1984), (citado por el Proyecto Multinacional Andino, 2007: 39), se refieren a la probabilidad de ocurrencia de un fenmeno potencialmente destructor en un periodo de tiempo y rea determinada. Otros en cambio, emplean el trmino para referirse a un evento o proceso potencialmente daino por una probabilidad, intensidad, magnitud, localizacin, etc.

2. Bases Conceptuales Utilizados en el Estudio de Erosin del Suelo

La mejor manera de analizar y, sobre todo, sintetizar el conocimiento de un sistema natural complejo, como trata de hacer la evaluacin de suelos, es la modelacin de dicho sistema. Un modelo es una representacin simplificada de la realidad con el que se pueden obtener resultados sin necesidad de llevar a cabo experimentos reales (De la Rosa, 2008: 231). Rositer (2004), (citado por De la Rosa, 2008: 231) menciona que de acuerdo con su complejidad descriptiva, los modelos se pueden clasificar en empricos y mecanicistas. En los modelos empricos se desconocen los procesos endgenos, establecindose las relaciones basadas en la experiencia o el conocimiento del sistema. Entre los empricos o basados en el conocimiento se incluyen desde lo ms simples o cualitativos a los paramtricos, estadsticos, sistemas expertos, de lgica difusa, en red neuronal y otros. A su vez, los modelos mecanicistas o de simulacin dinmica tratan de modelar los mecanismos biofsicos, segn las leyes de la naturaleza, para describir los cambios de un sistema a lo largo del tiempo. De los objetivos buscados depende del nivel de complejidad o sencillez de las decisiones que se deban tomar. Por lo tanto, el punto de partida de toda modelizacin debe ser el establecimiento claro de los objetivos que pueden ser de explicacin o prediccin. (Morgan, 1997: 231). La mayor parte de los modelos utilizados en los estudios de erosin del suelo son empricos, del tipo caja gris. Se basan en la definicin de los factores ms importantes y, mediante la observacin, medidas experimentacin y tcnicas estadsticas, su relacin con las prdidas de suelo. El conocimiento de los mecanismos de los procesos erosivos ha mejorado significativamente, y como consecuencia de ello, se est poniendo ahora mayor nfasis en el desarrollo de modelos con base fsica y de caja blanca.

2.1. Modelos del Tipo Caja Gris De acuerdo a Gregory y Walling (1973), (citado por Morgan, 1997: 231) dentro de los modelos empricos denominados caja gris encontramos los siguientes:



2.1.1. Modelo Fsico Modelos a escalas reducidas construidos en laboratorio; necesitan asumir similitudes dinmicas entre el modelo y el mundo real. 2.1.2. Modelo Analgico Utiliza sistemas mecnicos o elctricos anlogos a los investigadores, por ejemplo: el fluido elctrico utilizado para simular los flujos de agua. 2.1.3. Modelo Digital

Utiliza ordenadores para procesar gran cantidad de datos:

a. con base fsica Describe el proceso incluidos en el modelo mediante ecuaciones matemticas teniendo en cuenta las leyes de la conservacin de la masa y de la energa.

b. Modelo digital estocsticos Se basa en la generacin de series sintticas de datos a partir de las caractersticas estadsticas de datos simples existentes; es til para generar secuencias de entrada para modelos de base fsica y empricas cuando los datos son disponibles solo para pequeos periodos de observacin.

c. Modelo digital empricos Basada en la identificacin de relaciones estadsticas significativas entre las variables importantes consideradas cuando se dispone de una base de datos razonable.

2.2. Metodologa PRAT La metodologa se basa en la evaluacin del peligro relativo de la erosin del suelo, por lo que es necesario identificar reas que podran ser afectadas por cualquier clase de erosin y evaluar el peligro potencial de la misma. La susceptibilidad a la erosin identifica reas con diferentes potenciales para el desarrollo de este fenmeno natural y no implica un perodo de tiempo durante el cual ocurrir este evento. Para determinar la susceptibilidad a erosin, se considera: las principales caractersticas biofsicas correlacionadas con la erosin, como: la textura, profundidad efectiva de los suelos, la inclinacin (pendientes), la intensidad de las lluvias (I30) y el uso de la tierra. (MAGAP-PRAT, 2008: 140)



2.3. Modelo USLE De la Rosa (2008: 270), recoge en su publicacin a la conocida Universald Soil Loos Equation (USLE; Wiscmeier y Smith, 1978) que ha sido ampliamente utilizada por investigadores y tcnicos para pronosticad el riesgo de erosin de los suelos, considerndose un proceso estndar. Se trata de un modelo paramtrico desarrollado a partir de una extensa informacin experimental sobre suelos de Estados Unidos, destacando su relativa simplicidad y robustez as como su facilidad de uso. La USLE pronostica la prdida de suelo anual (A), por erosin hdrica laminar e inter-laminar, mediante la influencia conjunta de ciertos factores a travs de la siguiente expresin multiplicativa:

A=R.K.L.S.C.P

Siendo estos factores considerados:

R= ndice se erosividad de la lluvia. K= erodibilidad del suelo. L y S= factores referidos al relieve. C= cubierta y manejo del cultivo. P= prcticas de conservacin.

A su vez, el clculo detallado de cada uno de estos factores utiliza procedimientos cualitativos o semi-cuantitativos en base a caractersticas de clima, suelo y manejo agrcola. La aplicacin puntual del modelo USLE permite calcular la prdida de suelo para unas condiciones de manejo determinadas; y tambin, fijando un nivel tolerable de prdida de suelo, que suele ser de 10 toneladas por hectrea y ao, calcular los factores C y P, es decir, formular las prcticas de manejo y conservacin que seran ms recomendadas.

2.4. Modelo de Morgan, Morgan y Finney.

Morgan, Morgan,y Finnery, desarrollo un modelo que intenta mantener la sencillez de la Ecuacin Universal de Prdida de Suelo (Morgan, 1997: 138). El modelo lo divide el proceso erosivo en fase hidrulica y otra de sedimentacin. La fase de sedimentacin es una simplificacin del esquema descrito por Meyer y Wischmeier. Considera la erosin del suelo como resultado del desprendimiento de las partculas de suelo por el impacto de las gotas de lluvia y del transporte de esas partculas por el flujo superficial (Morgan, 1997: 138).



2.5. Modelo Weep

El detallado modelo Weep desarrolla una simulacin dinmica de los procesos de erosin y sus interacciones con las prcticas agrcolas, a intervalos diarios de tiempo. Este modelo considera no solamente la prdida de suelo debido a la erosin hdrica, sino tambin el transporte y la deposicin de sedimentos sobre lugares especficos a lo largo de la pendiente, canales o pequeos reservorios. Para ello, la cuenca hidrogrfica se representa por una serie de pendiente, canales y reservorios intercomunicados. Los principales procesos modelizados por Weep son el desarrollo de la planta, incluyendo cosechas y residuos de los cultivos, el consumo de agua y las propiedades hidrulicas del suelo. Con relacin al desarrollo de la planta, el modelo incluye la parametrizacin de una relacin muy amplia de cultivos anuales y perennes y sus correspondientes prcticas agrcolas. Las caractersticas del suelo referidas a infiltracin y percolacin son las utilizadas para el clculo de la escorrenta superficial y otros factores hidrolgicos. Los efectos del laboreo del suelo se analizan en trminos del cambio de la densidad aparente, la rugosidad superficial y el tratamiento de los residuos. La intensidad de la lluvia y su fuerza erosiva, de cada evento analizado, intervienen en el clculo de la erosin laminar e inter-laminar y del transporte y deposicin de materiales (De la Rosa, 2008: 272).

3. Metodologa Adoptada La metodologa aplicada para la evaluacin de amenaza a la erosin hdrica es un sistema paramtrico, donde la evaluacin considera los efectos numricos inferidos de varias caractersticas sobre el comportamiento de un tipo de uso del suelo, este mtodo paramtrico o aritmtico se puede considerar como una fase de transicin entre los mtodos cualitativos basados ntegramente en criterios subjetivos y los modelos matemticos avanzados. En este sistema se toma en cuenta la accin directa de las caractersticas o factores ms significativos y contabilizan, a su vez, la interaccin entre dichos factores mediante la suma de los ndices correspondientes a cada factor. Para la consecucin del mapa temtico se desarrollaron las siguientes etapas:

3.1. Etapa 1: Seleccin y Definicin de Variables Para Garca-Fayos (2004: 311), la erosin acta a escalas espacio - temporales muy dispares. Espacialmente abarca desde el nivel microscpico, como es la escala de los agregados del suelo, en un extremo, hasta el continental en el otro, con todas las posibilidades intermedias. En cuanto a la escala temporal, existen episodios de muy



corta duracin, como una tormenta que dura unos minutos, pero hay otros que pueden durar aos o siglos, como el encajamiento de la red fluvial, o se miden por miles o millones de aos, como el desmantelamiento de una cordillera. La interdependencia de los factores que controlan la erosin, el amplio orden de magnitud de las escalas espacial y temporal en que se manifiesta el proceso y, como consecuencia, la variacin del peso relativo de cada uno de dichos factores en cuanto a los diferentes rangos de escalas de tiempo y espacio que se consideren, hacen de la erosin un fenmeno complejo y con variadas manifestaciones. Despus de analizar toda la informacin generada y estructurada en la base de datos del proyecto se decidi utilizar para el modelo implementado las variables que se detallan a continuacin:

3.1.1. Pendiente La pendiente del terreno afecta los escurrimientos superficiales imprimindoles velocidad. El tamao de las partculas as como la cantidad de material que el escurrimiento puede llevar en suspensin, son en funcin de la velocidad con la que el agua fluye sobre la superficie (Loredo et al., 2007: 54) Es as que a medida que aumenta la pendiente del terreno se produce mayor escorrenta y mayor erosin, que a su vez, ser tanto ms intensa cuando mayor sea la longitud del terreno en pendiente (Fuentes, 1999: 335), otro aspecto a considerar es el ngulo de reposo crtico para las piedras sueltas sobre una superficie lisa que es de ms o menos 30, o sea una pendiente del 66 % (Luzuriaga, 1980: 28). En condiciones normales, sera de esperar que la erosin se presente al aumentar la inclinacin y la longitud de la pendiente, como resultado de los respectivos incrementos en velocidad y volumen de la escorrenta superficial. Adems, mientras en una superficie plana el golpeteo de las gotas de lluvia arroja las partculas de suelo al azar en todas las direcciones, en condiciones de pendiente inclinada ms suelo es salpicado hacia abajo de ella que hacia arriba incrementndose la proporcin conforme lo hace la inclinacin de la pendiente (Morgan, 1997: 87).

El cuadro 2.1, muestra las clases de pendientes establecidas en el catlogo de objetos.



Cuadro 2.1. Descripcin y simbologa de los tipos de pendiente

Fuente: Catlogo de objetos. CLIRSEN MAGAP (SINAGAP). 2011

3.1.2. Forma de la Vertiente

Las vertientes tienen formas variadas, las hay irregulares, con crcavas, escarpes rocosos, terracillas, etc. En la lnea de la teora del ciclo de erosin se insiste en que las vertientes se han suavizado a lo largo de su evolucin, siguiendo un ciclo de juventud, madurez y vejez. Por lo tanto en el modelado de las vertientes se puede adivinar una vida compuesta de etapas variadas, con periodo de crisis y erosin activa y otros de descanso y calma, que dan como resultado final formas ms o menos complejas (Aguilera et al., 1994: 618).

Cuadro 2.2. Forma de la vertiente

Etiqueta Smbolo Descripcin Concava

Vca Las laderas tienen formas cncavas. Usualmente se

asocian a cimas agudas. Convexa

Vcx

Las laderas presentan formas convexas, usualmente asociadas a cimas redondeadas.

Rectilnea Vr Las laderas se presentan como planos inclinados. Irregular Vir Las laderas no presentan formas predominantes. Mixta Vmx Combina dos o ms de los tres primeros tipos de laderas. No aplicable

NA

Conceptualmente diversas geoformas no estn constituidas por laderas, por ejemplo, coluvio aluviales, basines, entre otros. Fuente: Catlogo de objetos. CLIRSEN MAGAP (SINAGAP). 2011

3.1.3. Longitud de la Vertiente

Segn Wischmeier y Smith, (1978), (citado por Loredo et al., 2007: 55), la longitud de la pendiente est definida por la distancia del punto de origen del escurrimiento superficial al punto donde cambia el grado de pendiente. La acumulacin del volumen del escurrimiento a lo largo de la pendiente, incrementa la capacidad de desprendimiento y transporte del escurrimiento.

Etiqueta Smbolo Descripcin

Plana 0 a 2% (c1) Relieves completamente planos. Muy suave 2 a 5% (2) Relieves casi planos. Suave 5 a 12% (3) Relieves ligeramente ondulados. Media 12 a 25% (4) Relieves medianamente ondulados. Media a fuerte 25 a 40 % (5) Relieves mediana a fuertemente

disectados. Fuerte 40 a 70% (6) Relieves fuertemente disectados. Muy fuerte 70 a 100% (7) Relieves muy fuertemente disectados.

Escarpada > a 100% (8) Relieves escarpados, con pendiente de 45 grados.



Al aumentar la inclinacin de las laderas y la longitud de las mismas, lo hacen la velocidad y el volumen de la escorrenta superficial, as como el impacto por salpicadura pendiente abajo. (CIREN, 2009: 31).

Cuadro 2.3. Categorizacin de la longitud de la vertiente


< a 15 m 1 Vertiente de longitud muy corta. 15 a 50 m 2 Vertiente de longitud corta. 50 a 250 m 3 Vertiente de longitud moderadamente larga 250 a 500 m 4 Vertiente de longitud larga > a 500 m 5 Vertiente de longitud muy larga No aplicable 0 Para las unidades que no fueron definidas en la

forma de la vertiente. Fuente: Catlogo de objetos. CLIRSEN MAGAP (SINAGAP). 2011

3.1.4. Textura Superficial

La textura es una propiedad relacionada con la erosividad, es as que si se tiene suelos de textura arenosa (alta porosidad) con presencia de lluvias que no alcancen cierta intensidad, absorber toda el agua que reciba y por consiguiente en ausencia de escorrenta no existir erosin, pero, por otro lado, al poseer baja proporcin de arcilla existe poca unin de las partculas y por ello la escorrenta arrastrar el suelo. Un suelo arcilloso, por el particulado fino y pequeo grado de porosidad, no permiten que las aguas se infiltren, aumentando la escorrenta superficial, erosionndolos, pero sin embargo, tiene una mayor retencin de agua y cohesin, disminuyendo el arrastre. (CIREN, 2009: 33) En el cuadro 2.4, se presentan las clases texturales establecidas en el catlogo de objetos.

Cuadro 2.4. Clases y subclases de textura


Arena A Clase determinada segn el tringulo de texturas de Suelos, tiene un buen drenaje y se cultivan con facilidad, pero tambin se secan fcilmente y los nutrientes se pierden por lavado.

Arena muy fina AMF

Arena fina AFi

Arena media AM

Arena gruesa AG

Areno francoso AF

Franco F Clase determinada segn el tringulo de texturas de Suelos, muestran mayor capacidad de uso agrcola.

Franco arenoso FA

Franco limoso FL

Franco arcilloso FY

Franco arcillo-arenoso FYA




Franco arcillo-limoso FYL

Limoso L Clase determinada segn el tringulo de texturas de Suelos.

Arcilloso Y Clase determinada segn el tringulo de texturas de Suelos, tienden a no drenar bien, se compactan con facilidad y se cultivan con dificultad y, a su vez, presentan una buena capacidad de retencin de agua y nutrientes.

Arcillo-arenoso YA Arcillo-limoso YL

Arcilla pesada YP


3.1.5. Profundidad Efectiva

La profundidad constituye uno de los factores ms importantes para determinar el potencial del suelo para la produccin de los cultivos. Mientras ms profundo sea el suelo superficial y mayor el espesor del material disponible para las races de las plantas, la erosin puede ocurrir sin prdidas irreparables en la capacidad productiva (Loredo et al., 2007: 42). La profundidad del suelo es una propiedad que generalmente sufre cambios muy pequeos en condiciones naturales. Sin embargo, los procesos erosin severa o depsito de materiales pueden ser aprovechados por el hombre en la formacin de buenos suelos, cuando se favorece el depsito de sedimentos de buena calidad (Narro, 1994: 47).

Cuadro 2.5. Categoras de profundidad efectiva de los suelos


Muy superficial Ms

La profundidad efectiva del suelo se mide en centmetros de manera perpendicular a la superficie terrestre, siendo para esta clase de 0 a 10 cm de profundidad.

Superficial S


Poco profundo Pp


Moderadamente profundo

M


Profundo P

La profundidad efectiva del suelo se mide en centmetros de manera perpendicular a la superficie terrestre, siendo para esta clase > 100 cm de profundidad.




3.1.6. Materia Orgnica

Los componentes orgnicos y qumicos del suelo son importantes debido a su influencia en la estabilidad de los agregados, suelos con menos del 2 por ciento de carbono orgnico, equivale a aproximadamente un 3,5 por ciento de materia orgnica, pueden considerarse erosionables (Evans 1980, citado por Morgan, 1997: 79) La mayor parte de los suelos contienen menos del 15 por ciento de materia orgnica y muchos de los arenosos y franco arenosos contiene menos de 2 por ciento, segn Voroney, Van Venn y Paul (1981) sugieren que la erosionabilidad del suelo disminuye linealmente al aumentar el contenido de materia orgnica entre 0 al 10 por ciento (Morgan, 1997: 79). El contenido de materia orgnica en los suelos es bastante variable, como as tambin su tipo y calidad, dependiendo del tipo de suelo y del lugar climtico en que se encuentra, normalmente, la distribucin es con un mximo en el horizonte superficial disminuyendo hacia abajo. Desde, el punto de vista de conservacin, la materia orgnica es de suma importancia, ya que da cualidades al suelo que le permiten defenderse de la accin de los agentes erosivos (Peralta, 2002: 54).

Cuadro 2.6. Niveles de contenido de materia orgnica del suelo


Bajo (costa) CoB Suelos de la costa con un contenido de materia orgnica menor a 1,0 %

Medio (costa) CoM Suelos de la costa con un contenido de materia orgnica entre 1,0 - 2,0 %

Alto (costa) CoA Suelos de la costa con un contenido de materia orgnica mayor a 2,0 %

Bajo (sierra) SiB Suelos de la sierra con un contenido de materia orgnica menor a 3,0 %

Medio (sierra) SiM Suelos de la sierra con un contenido de materia orgnica entre 3,0 - 5,0 %

Alto (sierra) SiA Suelos de la sierra con un contenido de materia orgnica mayor a 5,0 %

No aplicable

NA

Se considera todas las reas que no son suelo como: centros poblados, ros dobles o con caractersticas similares a estas al representarlas o cartografiarlas.


3.1.7. Uso y Cobertura

La vegetacin acta como una capa protectora o amortiguadora entre la atmsfera y el suelo. Los componentes areos, como hojas y tallos, absorben parte de la energa de las gotas de lluvia, del agua en movimiento y del viento, de modo que su efecto es menor que si actuaran directamente sobre el suelo, mientras que los componentes subterrneos, como los sistemas radiculares, contribuyen a la resistencia mecnica del suelo. A su



vez, la cubierta vegetal cumple una serie de funciones de proteccin del suelo frente a los agentes erosivos, as destacan una serie de efectos:

a. Efecto sobre la lluvia

La eficacia de una cubierta vegetal para reducir la erosin por impacto de las gotas de lluvia depende, sobre todo, de la altura y continuidad de la vegetacin, y de la densidad de cobertura del suelo. La altura de la vegetacin es importante porque las gotas de agua que caen desde 7 metros pueden alcanzar ms del 90 por ciento de su velocidad terminal. Ms an, las gotas de lluvia interceptadas por la cubierta pueden unirse a otras en las hojas aumentando de tamao y hacindose ms erosivas.

b. Efecto sobre la escorrenta

Una cubierta vegetal disipa la energa del agua en movimiento al aportar rugosidad al flujo y, en consecuencia, reducir su velocidad. As, con cubiertas vegetales densas y espacialmente uniformes se producen las mayores reducciones de velocidad.

c. Efecto sobre las corrientes de aire

La vegetacin reduce la velocidad cortante del viento al oponer una superficie rugosa a la corriente de aire.

d. Efecto sobre la estabilidad de la pendiente

La cubierta forestal ayuda a proteger la tierra frente a los movimientos de masa debido, en parte, a la cohesin que dan al suelo las races de los rboles. Las races finas, entre 1 y 20 mm de dimetro, interaccionan con el suelo formando un material compuesto en el que las races fibrosa, con relativamente alta resistencia a la traccin, refuerzan una matriz de menor resistencia. Adems, la fuerza del suelo aumenta por la adherencia de las partculas del suelo a las races (Morgan, 1997: 87-91). 3.1.8. Agresividad Pluvial

La disponibilidad de registros continuos de pluviosidad es escasa. Lo recomendado es tener datos diarios o mensuales, por lo que se opto en una metodologa alterna. Este mtodo se basa en el ndice Modificado de Fournier el cual se considera como la relacin entre la suma del cuadrado de las precipitaciones mensuales para un ao respecto de la precipitacin media mensual (Leyton, 2007: 16) elaborado por Arnoldus en 1977, que se especifica como:

pi = es la precipitacin media mensual (mm) Pa= es la precipitacin media anual (mm)



Segn Arnoldus (1977), (citado por Echeverri et al., 2010; 5308) al obtener bajas correlaciones entre el ndice EI30 y el IF, propuso el ndice Modificado de Fournier (IMF), fundamentado en el hecho que no solo el mes de mayor precipitacin produce erosin superficial, sino que hay meses con menores cantidades de precipitacin que producen erosin.

3.2. Etapa 2: ndices y Matrices de Calificacin

Con la finalidad de caracterizar el tipo de erosin hdrica en funcin de las variables escogidas en las etapa anterior (pendiente, forma de vertiente, longitud de la vertiente, textura, profundidad, materia orgnica, grado de proteccin vegetal y agresividad pluvial), se analiz y calific a cada atributo con un ndice del 1 al 4 dnde 1 representa una susceptibilidad baja de erosin hdrica y 4 son las condiciones que revelan una alta susceptibilidad a erosin hdrica. A continuacin se detallan los ndices calificados para cada uno de los factores indicados anteriormente:

Cuadro 2.7. ndices de calificacin de pendientes

Fuente: CLIRSEN MAGAP (SINAGAP). 2011 En el cuadro 2.7 se observa que se procedi a unir diferentes rangos de pendiente al momento de calificar el ndice, decisin que se tom en vista a las caractersticas de las mismas. Con respecto a la longitud y forma de la vertiente o ladera, se calific el ndice tal como lo muestra los cuadros 2.8 y 2.9

Cuadro 2.8. ndices de calificacin de la forma de la vertiente.

Etiqueta ndice Irregular 1 Mixta 3

Convexa 3 Cncava 3 Rectilnea 4

Etiqueta ndice

Plana 0-2% 1 Muy suave 2 a 5%

Suave 5-12% 2 Media 12-25%

Media a fuerte 25-40% 3

Fuerte 40-70% 4

Muy fuerte 70-100% Escarpada > a 100%

No aplicable NA



Etiqueta ndice

No aplicable NA Fuente: CLIRSEN MAGAP (SINAGAP). 2011

En el cuadro 2.8 se observa que el ndice 2 no ha sido considerado para calificar la forma de la vertiente, en cambio el valor 3 ha sido considerado para aquellas formas mixtas, convexas y cncava ya que presentan casi la misma dinmica en el proceso de escurrimiento y prdida de suelo.

Cuadro 2.9. ndices de calificacin de la longitud de la vertiente

Etiqueta ndice

< a 15 m 1 15 a 50 m 2 50 a 250 m 3 250 a 500 m 4 > a 500 m 4 No aplicable NA

Fuente: CLIRSEN MAGAP (SINAGAP). 2011

Para la caracterizacin de la variable textura superficial, en el presente estudio se establecieron cuatro grupos, de los cuales se diferencian por el porcentaje de arcilla que presenta dicha clase textural, es as que entre mayor porcentaje de arcilla presenta tiene valor 1 y mientras menor porcentaje presente se califica como 4.

Cuadro 2.10. ndices de calificacin de la textura superficial

Etiqueta ndice

Arcilla pesada 1

Arcillas 2

Arcillo-arenoso Arcillo-limoso Franco arcilloso

Franco arcillo-arenoso Franco arcillo-limoso Franco

3

Limoso

Franco arenoso

Franco limoso

Arena 4

Arena muy fina

Arena fina

Arena media

Arena gruesa

Areno francosa Fuente: CLIRSEN MAGAP (SINAGAP). 2011



En la calificacin del ndice para la profundidad efectiva se aprecian cuatro grupos, es as que entre mayor sea la profundidad efectiva del suelo el ndice tiene valor 1 y mientras menor sea la superficie del suelo se califica como 4. Cuadro 2.11. ndices de calificacin de la profundidad efectiva

Etiqueta ndice Profundo 1

Moderadamente profundo

2

Poco profundo 3 Superficial y Muy

Superficial 4

No aplicable Na Fuente: CLIRSEN MAGAP (SINAGAP). 2011

En vista de que el contenido de materia orgnica est representado en tan solo tres niveles, el ndice de calificacin ha sido determinado en funcin de la importancia que presenta este factor en la proteccin del suelo, y por tal motivo el valor 2 no ha sido considerado en la calificacin final.

Cuadro 2.12. ndices de calificacin de la materia orgnica

Etiqueta ndice

Alto (costa) 1

Medio (costa) 3

Bajo (costa) 4 No aplicable NA


El valor del ndice de proteccin vegetal a sido consensuado con el componente de Uso y Cobertura, donde 1 indica que la cobertura presenta el mas alto grado de proteccin mientras que el valor 4 significa que no existe un grado de proteccin por parte de la vegetacin o muestra zonas ya erosionadas o en proceso de erosin. Cuadro 2.13. ndices de calificacin del grado de proteccin vegetal

Cobertura ndice

Infraestructura, Antrpico 0 Arroz

1

Caf Pasto cultivado con presencia de arboles Pasto cultivado con presencia de samanes Bosque siempre verde de tierras bajas de la costa Bosque siempre verde estacional de las cordilleras Bosque piemontano pluvial de la cordillera occidental Bosque pluvial no inundado de terrazas y de la llanura Caa guadua Herbazal ribereo de tierras bajas de la costa Vegetacin arbrea hmeda Bosque pluvial no inundado



Cobertura ndice Matorral hmedo litoral Zapallo

2

Maz Sorgo Man Soya Tabaco Ajonjol Meln Sandia Cacao Naranja Palma africana Neme Mandarina Limn Caa de azcar Banano Pltano Pia Plantacin de flores tropicales Semipermanente Mixta Miscelneo indiferenciado Pasto cultivado Pasto natural Caoba Bosque deciduo de tierras bajas de la costa Bosque semideciduo de las cordilleras costeras Melina Pachaco Samn Teca Roble Balsa Caucho Cedro Guayacn Sabana ecuatorial Matorral hmedo Pimiento

3

Tomate rin Cebolla colorada Frejol Haba Yuca Mango Achiote Maran Ciruelo Higuerilla Badea Maracuy Papaya Barbecho Matorral seco de tierras bajas de la costa Vegetacin arbrea seca Matorral seco Cabuya Cebolla perla Cocotero Matorral espinoso litoral Paja toquilla Pin Tuna



Cobertura ndice Proceso de erosin

4

Erosionada Suelos descubiertos Fuente: CLIRSEN MAGAP (SINAGAP). 2011

Las unidades del grado de proteccin vegetal, indicadas en el cuadro 2.13, nicamente califican a las unidades encontradas en los cantones intervenidos en los aos 2009, 2010 y 2011. Establecidos los ndices de las variables, se procede a sumar cada una de estas obteniendo como resultado el ndice de Susceptibilidad a la Erosin Hdrica definiendo cuatro niveles de susceptibilidad.

Cuadro 2.14. ndice de susceptibilidad a la erosin hdrica (ISE)

ndice de susceptibilidad a la erosin hdrica (ISE)

Rango

Muy baja < 12

Baja 13 18

Media 19 - 23

Alta 24 - 28 Fuente: CLIRSEN MAGAP (SINAGAP). 2011

Cuadro 2.15. Clasificacin de la Agresividad Pluvial

Agresividad Pluvial

(mm) ndice

< 50 Muy baja 1

50-150 Baja 2

150-350 Media 3

>350 Alta 4 Fuente: MAGAP. 2011

Para la obtencin de la Amenaza de Erosin Hdrica se basa en un sistema matricial lgico de doble entrada entre ndice de Susceptibilidad a Erosin Hdrica (ISE) y la Agresividad Pluvial en la que se definieron cuatro niveles de erosin hdrica (Muy Baja, Baja, Media y Alta). La informacin de agresividad pluvial fue procesada utilizando los datos recopilados y analizados por el componente Clima e Hidrologa.



Cuadro 2.16. Matriz de calificacin entre el ISE y la Agresividad Pluvial


Consideraciones especiales Una vez corrido el modelo se han determinado algunas consideraciones particulares basadas principalmente en la informacin de entrada ya que aquellas unidades categorizadas como No Aplicables (zonas urbanas, superficies planas intervenidas, zonas antrpicas, entre otras) y Tierras miscelneas han sido calificadas como No aplicables.

3.3. Etapa 3: Validacin y Comprobacin en Campo

El modelo diseado para la caracterizacin de amenaza a la erosin hdrica fue validado, mediante la comparacin de los datos obtenidos en gabinete con lo observado en campo. La ficha de amenaza a erosin hdrica (Figura 2.8), incluye informacin general respecto a la ubicacin del sitio muestreado, as como informacin temtica respecto a las variables definidas y que presentan mayor importancia en la generacin de un mapa de amenaza a erosin hdrica, adems incluye la apreciacin in-situ del grado de proteccin vegetal, la susceptibilidad a erosin hdrica y la presencia o no de algn tipo de erosin hdrica.

Muy bajo

(< 50)

B ajo

(50-150)

Medio

(150-350)

Alto

(> 350)

Muy baja Muy baja Muy baja Muy baja B aja

B aja B aja B aja B aja Media

Media B aja Media Media Alta

Alta Media Alta Alta Alta

ISE

AG R E S IVIDAD P L UVIAL (mm)



Figura 2.8. Ficha de amenaza a erosin hdrica. 2011


28



4. Descripcin de las Clases de Amenaza a Erosin Hdrica (AEH)

Existen zonas que por sus caractersticas pueden o no presentar Amenaza a Erosin Hdrica por tanto se las ha dividido previamente como sin amenaza y con amenaza, siendo la ltima dividida en cuatro clases o tipos.

4.1. Sin Amenaza a Erosin Hdrica (Sin erosin - Colmatacin)

Las unidades de estudio que presentan esta calificacin son aquellas que se encuentran ubicadas en su gran mayora dentro de la Llanura Aluvial Reciente, donde las unidades geomorfolgicas presentes son: niveles planos y ondulados, bancos, basines, meandros y cauces abandonados y su geologa corresponde a depsitos aluviales, sitios que durante la poca invernal por lo general son propensos a inundaciones por desbordamiento y anegamiento, motivos por los cuales no es posible distinguir amenaza por erosin hdrica.

4.2. Con Amenaza a Erosin Hdrica

La presencia de amenaza a erosin hdrica para el presente estudio se la ha dividido en cuatro clases que se detallan a continuacin:

4.2.1. Muy baja

Aquellas unidades de estudio donde por la combinacin de sus caractersticas morfomtricas (rango de pendiente y longitud de vertiente), morfolgicas (forma de vertiente), fsico-qumicas de suelo (textura superficial, profundidad efectiva y materia orgnica) y su grado de proteccin vegetal presentan un muy bajo ndice de susceptibilidad a erosin y al ser analizada con los tres primeros ndices de agresividad pluvial, presenta la ms baja amenaza a erosin hdrica.

4.2.2. Baja

Las unidades de estudio de esta clase se presentan bajo tres condiciones: la primera es que a pesar de que el anlisis de los factores en estudio califiquen a la unidad con una susceptibilidad muy baja a la erosin hdrica al momento de combinarla con el ndice ms alto de agresividad pluvial pasa a tener una condicin baja; por otro lado cuando la combinacin de sus caractersticas morfomtricas (rango de pendiente y longitud de vertiente), morfolgicas (forma de vertiente), fsico-qumicas de suelo (textura superficial, profundidad efectiva y materia orgnica) y su grado de proteccin vegetal presentan un bajo ndice de susceptibilidad a erosin y al ser analizada con los ndices intermedios de agresividad pluvial mantiene una amenaza baja a erosin hdrica y por ltimo a pesar de que la combinacin de los factores nos d una susceptibilidad media al combinarla con el ndice ms bajo de agresividad pluvial su calificacin de amenaza a erosin hdrica desciende a baja.



4.2.3. Media

Las unidades de estudio de esta clase se presentan bajo tres condiciones: la primera es que a pesar de que el anlisis de los factores en estudio califiquen a la unidad con una susceptibilidad baja a la erosin hdrica al momento de combinarla con el ndice ms alto de agresividad pluvial pasa a tener una condicin media; por otro lado cuando la combinacin de sus caractersticas morfomtricas (rango de pendiente y longitud de vertiente), morfolgicas (forma de vertiente), fsico-qumicas de suelo (textura superficial, profundidad efectiva y materia orgnica) y su grado de proteccin vegetal presentan un ndice medio de susceptibilidad a erosin y al ser analizada con los ndice intermedios de agresividad pluvial mantiene una amenaza media a erosin hdrica y por ltimo a pesar de que la combinacin de los factores nos d una susceptibilidad alta al combinarla con el ndice ms bajo de agresividad pluvial su calificacin de amenaza a erosin hdrica desciende a media.

4.2.4. Alta

Las unidades de estudio de esta clase se presentan bajo dos condiciones: la primera es que a pesar de que el anlisis de los factores en estudio califiquen a la unidad con una susceptibilidad media a la erosin hdrica al momento de combinarla con el ndice ms alto de agresividad pluvial pasa a tener una calificacin alta y por otro lado cuando la combinacin de sus caractersticas morfomtricas (rango de pendiente y longitud de vertiente), morfolgicas (forma de vertiente), fsico-qumicas de suelo (textura superficial, profundidad efectiva y materia orgnica) y su grado de proteccin vegetal presentan un ndice alto de susceptibilidad a erosin y al ser analizada con los tres ltimos ndices de agresividad pluvial mantiene una amenaza alta a erosin hdrica.



III. RESULTADOS Y DISCUSIN

1. Resultados

En el cantn Guayaquil, se observo la presencia de las cuatro clases de amenazas, de las cuales la que mayor superficie ocupa es la Baja con 26,46 % seguida por Media con 9,91 % por otro lado la clase Muy Baja ocupa 7,98 % mientras que la clase alta no ocupa ni el 1 % de la superficie del cantn e identificado con el 54,14 % zonas No Aplicables y Sin amenaza a erosin hdrica con el 1,50 %, tal como lo muestra la Figura 3.1.

Figura 3.1. Representacin de la Amenaza a Erosin Hdrica (AEH)


El cantn Guayaquil ocupa 482 016,83 ha de superficie intervenida, cabe recalcar que la superficie total del cantn es de 609 474,49 ha, en las cuales se incluyen el Canal del Morro y el Canal de Jambel, pero que para fines de este trabajo se utiliz solo el hectareaje de la superficie intervenida, donde las diferentes clases de amenaza a erosin hdrica ocupan las siguientes hectreas: Muy Baja 38 454,36 ha; Baja 127 534,75 ha; Media 47 776,19 ha y la Alta 39,41 ha (Cuadro 3.1.). Es importante sealar que las reas caracterizadas como No Aplicables son aquellas zonas en las que no fue posible caracterizarlas



taxonmicamente tales como terrazas bajas y cauces actuales, acantilados, superficies planas intervenidas y playas marinas. En la variable de uso y cobertura como las reas urbanas, manglar, camaroneras, albarrado/reservorio, Banco de arena, viveros, lagunas, invernaderos, complejos (aeroportuarios, educacional, industrial, militar y recreacional) se le clasifico como No Aplicables.

Cuadro 3.1. Superficie y porcentaje de ocupacin por AEH. Cantn Guayaquil. 2011

CANTN

TIPO DE AMENAZA A EROSIN HDRICA

No

aplica

ble

Total Cantonal

Guayaquil Sin Muy baja Baja Media Alta

Superficie (ha)

7 249,02 38 454,36 127 534,75 47 776,19 39,41 260 963,10 482 016,83

Total (%) 1,50 7,98 26,46 9,91 0,01 54,14 100,00


En la figura 3.2 se muestra la ubicacin geogrfica de los diferentes tipos de amenaza a erosin hdrica dentro del cantn Guayaquil.

Figura 3.2. Representacin geogrfica de las clases de Amenaza a Erosin Hdrica




1.1. Sin Amenaza a Erosin Hdrica (Sin erosin Colmatacin)

Despus de un minucioso estudio y discusin entre los miembros del componente de Geopedologa y Amenazas Geolgicas se concluy el incorporar al mapa de Amenaza a Erosin Hdrica a la clase Sin Amenaza a Erosin Hdrica, la cual abarcar a todas aquellas reas donde por conceptualizacin no existir amenaza a dicho fenmeno, por tal motivo todas las unidades correspondientes a la llanura aluvial reciente, no se evidencia amenaza a erosin hdrica y mas bien son zonas de colmatacin y sedimentacin. Se encuentra disperso por todo el cantn y dentro de pendientes que van desde planas a muy suaves donde la agresividad pluvial no es mayor a 350 mm. La superficie de las unidades a Sin erosin constituye el 1,50 % y es usada con fines agrcolas, especialmente de arroz, banano y cacao en un poca superficie para la conservacin y proteccin. Las tierras de esta clase por lo general no sobrepasa el valor de pendiente del 5% con texturas Arcillosas, poco profundos y con contenido de materia orgnica de alta a moderada.

Foto 3. Sin Amenaza. Llanura aluvial reciente. Hac San Guillermo. Ao 2011 Fuente: CLIRSEN MAGAP (SINAGAP). 2011

1.2. Con Amenaza a Erosin Hdrica

1.2.1. Muy baja

Este grado de AEH se distribuye en todo en el cantn, presentndose en las cuatro unidades ambientales que lo conforman la llanura aluvial antigua, Cordillera Chongon Colonche, relieves estructurales y colinados terciarios, relieves litorales sedimentarios fluvio marinos. Ocupando principalmente las siguientes unidades morfolgicas: coluvio aluvial antiguo, planicie costera, superficie de cono de esparcimiento, superficie de mesa marina, superficie disectada de mesa marina, terraza media, terraza indiferenciada, valle fluvial, dentro de pendientes no mayores al 12 % y en zonas donde la agresividad pluvial registrada no sobrepasa los 350 mm.



Por lo general estas tierras son usadas tanto para prcticas agrcolas, pecuarias, de conservacin y proteccin, gran parte de esta clase est conformada por pastos cultivados, maz, cacao, mango, cultivos mixtos, adems encontramos pasto natural, matorral seco de tierras bajas de la costa, sabana ecuatorial y hasta parte de bosques deciduo de tierras bajas de la costa. Las tierras de esta clase por lo general son poco profundos a moderadamente profundos con texturas que van desde arcillosas, arcillo arenosas, francas, franco arenosas, franca, franco arcillosas-arenosas y con contenidos alto de materia orgnica.

Foto 4. Muy baja AEH. Valle fluvial. Estancia de la Virgen. 2011 Fuente: CLIRSEN MAGAP (SINAGAP). 2011

1.2.2. Baja Esta clase de AEH se distribuye en todo en el cantn, presentndose en las cuatro unidades ambientales que lo conforman la Cordillera Chongon Colonche, piedemonte andino, relieves estructurales y colinados terciarios, relieves litorales sedimentarios y fluvio marinos, Ocupando principalmente las siguientes unidades morfolgicas: coluvio aluvial antiguo, coluvin antiguo, cordon litoral, glacis de esparcimiento, relieve colinado muy bajo, bajo, medio y muy alto, superficie de colmatacin, superficie de cono de deyeccin antiguo, superficie disectada de cuesta, superficie disectada de mesa marina. Se encuentra dentro de pendientes que van desde planas a fuertes, es importante aclarar que existen un par de unidades que a pesar de tener pendientes mayores a 70% sus caractersticas edficas, morfolgicas y grado de proteccin vegetal lo califican con una susceptibilidad media a la erosin pero por no presentar una agresividad pluvial mayor a 350 mm se categoriza como baja amenaza a erosin hdrica.



Aproximadamente el 70 % de las unidades de esta categora son usadas con fines de conservacin y proteccin conformada por las siguientes coberturas: bosques deciduos de tierras bajas de las costa, matorral seco de tierras bajas de la costa y sabana ecuatorial, el 30 % restante es utilizado para prcticas agrcolas, pecuarias y

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Mt Amenaza Erosion Hidrica (1)