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MODELO USLE/RUSLE
5 de diciembre de 2012
Taller RENARE
AUSID-Mercedes
Definiciones
EROSION NATURAL O GEOLOGICA
Ocurre naturalmente, sin intervención humana
EROSION ANTROPICA O ACELERADA
Es la aceleración del ritmo de erosión por sobre su ritmo natural (erosión geológica), causada por actividad humana (Wolman, 1985).
Representación esquemática de los procesos fundamentales de erosión (c) y fotografías de
una gota de lluvia a punto de impactar el suelo (a) y de las consecuencias de dicho impacto
(b) (tomado de Brady y Weil, 2002).
Erosión Laminar, Erosión en canalículos,
Erosión en Surcos y Erosión en Cárcavas
(Foster, 1988).
Encauzada y No encauzada. La primera
corresponde a la Erosión en Canalículos,
pequeños surcos y surcos (Rill Erosion),
mientras la segunda es principalmente
la anteriormente llamada Erosión Laminar (Interill Erosion).
Formas de erosión
Erosión actual Riesgo de erosión
Zona de sedimentación
Canalículos y Cárcavas
Los efectos de la erosión son
sobre:
El suelo que se erosiona
Los sitios del paisaje en los que se depositan
los sedimentos
Los ecosistemas acuáticos a los que el suelo
es exportado
- Reducción de la materia orgánica (entre el
65% y el 90% del COS del suelo se pierde por
erosión), y nutrientes. (Clérici et al, 2004)
- Peor estructura y consistencia en superficie
- Disminución de la capacidad de retención de
agua
En el sitio que se erosiona
Qué es un modelo?
Es un representación simplificada de un
sistema (realidad)
MODELOS
El modelo USLE/RUSLE estima
tasas de erosión promedio anual
para combinaciones específicas de
localidad-suelo-topografía-uso y
manejo.
MODELO DE EROSION (USLE/RUSLE)
EROSIÓN = f (EROSIVIDAD) . (ERODABILIDAD) )
LLUVIA CARACTERISTICAS
DEL USO Y MANEJO
ENERGÍA SUELO PAISAJE CONTROL DE
ESCURRIMIENTO
COBERTURA BIOMASA
RUGOSIDAD AGUA EN EL
SUELO
A = R . K . L . S . P . C Mg/ha J/ha MG/J (proporciones de Estándares)
Este modelo es USLE. RUSLE se incorporó para estimar C.
UTILIDAD DEL MODELO
PRINCIPAL:
Planificar el mejor uso y manejo de la tierra, evaluado a priori las diferentes alternativas posibles en cada caso concreto.
OTROS:
Servir al contralor legal por parte de la autoridad en la materia.
Ser insumo de planificación fuera de sistemas agropecuarios. Por ej., protección de taludes, generación de sedimentos en cuencas de obras hidráulicas, etc.
Brady y Weil, 2002.
La desagregación, ocurre como consecuencia del golpeteo de las gotas de lluvia directamente sobre la superficie del suelo y sus agregados.
Erosividad de la lluvia
La segunda causa de desagregación es el escurrimiento del agua de lluvia, que se genera cuando la tasa de infiltración es menor a la intensidad de la lluvia. El escurrimiento también posee masa y velocidad, por lo tanto, energía
cinética.
Erosividad de la lluvia
Ec = ½ m v2
Erosividad de la lluvia
Erosividad Relativa del Golpeteo directo de la lluvia
sobre el suelo, el escurrimiento no concentrado y el concentrado
de una cuenca de 5 há
Lluvia (mm) Escurrimiento (%) Energía Cinética (Julios/m2)
Golpe de gotas Escurr. No con- Escurr. Concentrado
(VT= 6 m/s) centrado (v= 1 m/s) (Cuenca 5 ha; v= 1 m/s)
25 80 450 10 500.000
25 50 450 6,25 312.500
50 80 900 20 1.000.000
50 50 900 12,5 625.000
100 80 1800 40 2.000.000
100 50 1800 25 1.250.000 Orden de Magnitud: 102-103 10 105-106
García Préchac, no publicado
Erosividad de la lluvia (Factor R)
Estima la capacidad de la lluvia y el escurrimiento asociado, de producir erosión.
EI30: Producto de la energía cinética por la máxima intensidad en 30 minutos de una lluvia erosiva. (MJ/ha.año).(mm/h)/10
FACTOR R
Fuente: Sorrondegui (1996)
PROMEDIO MÁXIMO MÍNIMO DESV. STD
TACUAREMBÓ 680 1174 310 260
PASO DE LOS TOROS 638 1195 189 274
ARTIGAS 880 1533 325 339
RIVERA 935 1658 292 373
Erosividad de la lluvia (Factor R)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Meses
Co
ntr
ibu
ció
n r
ela
tiva (
%)
TBO P DE T ARTIGAS RIVERA
Fuente: Sorrondegui (1996)
Factor R. Erosividad de la lluvia
Clérici et al, 2001
Erosividad de la lluvia (Factor R)
ERODABILIDAD ERODABILIDAD
Definición
Es la vulnerabilidad o susceptibilidad del suelo a sufrir erosión. De acuerdo al modelo antes presentado, los factores quelo afectan son las carácterísticas físicas (textura, estructura y permeabilidad), contenido de agua del suelo, topografía(longitud y pendiente) y uso y manejo al que el suelo es sometido.
Cantidad promedio de suelo perdido por unidad del factor erosividad de la lluvia (Mg/unidad de R), en las condiciones estándar.
Erodabilidad del suelo (Factor K)
Puentes (1983)
Erodabilidad del suelo (Factor K)
► Erodabilidad para los suelos dominantes de la Carta de Reconocimiento de Suelos del Uruguay Escala 1:1M (Puentes, 1983)
Rango 0.01 a 0.88
Erodabilidad del suelo (Factor K)
L Es el Factor Longitud de la Pendiente. Es la relación entre la erosión con una longitud de pendiente dada y la que ocurre en el estándar de 22,1 m de longitud, a igualdad de los demás factores.
Factor topográfico (LS)
L=(λ/22.1)m
λ: largo de la pendiente en metros
m: relacionado a la relación erosión encauzada/erosión no encauzada
Factor topográfico (LS)
S Es el Factor Inclinación de la pendiente. Es la erosión entre la erosión con una inclinación de pendiente dada y la que ocurre en el estándar de 9% de inclinación, a igualdad de los demás factores.
Factor topográfico (LS)
S= 10.8 sen θ + 0.03 s < 9%
S= 16.8 sen θ – 0.5 s ≥ 9%
Factor topográfico (LS)
Longitud (Cinta, nivel, etc)
Pendiente (Nivel, clinómetro)
Longitud y pendiente (Plano planialtimétrico)
Cómo determinar longitud y pendiente ?
Relación de pérdidas por erosión entre un suelo
con determinado uso y manejo y el mismo suelo desnudo, pronto para siembra convencional, a
igualdad de los demás factores.
Factor Uso y Manejo (C)
Factor C: Uso y Manejo
Hasta 1992, Se usó de bibliografía internacional valores de RPS de sistemas de uso y manejo comparables a los de nuestro país (Puentes, 1981; García y Baetghen, 1982; García Préchac, 1982; Puentes y Szogi, 1983). Información empírica (USLE)
La versión RUSLE, contiene un algoritmo para estimar valores de RPS, a partir del producto de varios subfactores
► valores locales
RPS = CS x CPA x R x UP x CA
Cobertura del suelo por residuos de la vegetación previa. (CS)
Cobertura por parte aérea del cultivo (CPA) (Canopia).
Rugosidad superficial al azar. (R )
Contenido de biomasa en descomposición en los primeros 10 cm. de suelo. (UP)
Contenido de agua en el suelo (CA)
Factor Uso y Manejo (C)
Análisis de Sensibilidad
Es la relación entre la erosión que ocurre con una
determinada práctica mecánica de apoyo y la que ocurre con la condición estándar de laboreo a favor de la pendiente, a igualdad de los demás factores.
Factor prácticas mecánicas (P)
Factor prácticas mecánicas (P)
Prácticas Mecánicas
Prácticas Mecánicas
Prácticas Mecánicas
Validación del modelo
El valor estimado, A, es comparado con el valor de T ( máxima pérdida tolerable)
ALGUNOS CRITERIOS DE TOLERANCIA DE PERDIDAS DE SUELO, VALORES T (PUENTES,1981)
Características de suelo TOLERANCIA DE PERDIDA DE SUELO 12 * 9 7 5 2
> 100 cm a roca consolidada X
> 100 cm a arena o grava X
50 -100 cm a roca consolidada X
50 -100 cm a arena o grava X
50 -100 cm a claypan X
25 -50 cm a arena o grava X
25 -50 cm a roca consolidada X
10 -50 cm a claypan X
< 25 cm a roca consolidada X
< 25 cm a arena o grava X
<10 a claypan X
Mg o Toneladas métricas / ha.año
Tolerancia
No estima erosión en cuencas
No estima erosión en cárcavas
Eventos individuales de lluvia
Riego, aunque EROSION 6.0 adaptado al arroz
Limitantes del modelo
Presencia/ausencia de cárcavas
Demarcación y mantenimiento de desagües
Tráfico
Caminería
Otras consideraciones a tener en cuenta
APLICACIONES
Tasas de erosión estimadas con USLE/RUSLE (Clérici et al., 2004)
para un Argiudol Típico de la Unidad Young . M: maíz; S: soja; T: trigo; p: pradera consociada; 2P: 2 años de pradera, etc.
0
5
10
15
20
25
30
Soja cont. Soja-trigo Soja-Cob.
Inv.
Maíz-
Trigo-
Soja
M-S-Tp-
2P
M-S-Tp-
3P
M-S-T-S-
Tp-2P
M-S-T-S-
Tp-3PEro
sió
n p
rom
ed
io A
nu
al (M
g/h
a.a
ño
) Lab. Reducido Siembra Directa
Medidas de control de la erosión
