UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO (IIP)
ESTUDIO DEL RIESGO POR EROSIÓN HÍDRICA DEL
SUELO UTILIZANDO EL MODELO U.S.L.E, MEDIANTE
HERRAMIENTAS S.I.G, APLICADO EN LA SUBCUENCA
RÍO PORTOVIEJO, PROVINCIA DE MANABÍ.
JULIO JAVIER JARAMILLO VELIZ
TUTOR: ING. GONZALO EDGAR SANDOVAL SIMBA M.SC.
Trabajo presentado como requisito parcial para la obtención del grado de:
MAGÍSTER EN SISTEMAS DE INFORMACIÓN
GEOGRÁFICA, APLICADA A LA CONSERVACIÓN Y EL
DESARROLLO SOSTENIBLE.
Quito – Ecuador
2015
ii
DEDICATORIA
Mi gratitud al ser supremo y creador de este maravilloso mundo, por seguirme
dándome sabiduría y fortaleza en mi vida diaria. Dedico todo mi trabajo, esfuerzo
y empeño plasmados en este trabajo a Mis padres: Lauro Jaramillo Cevallos y de
manera en especial a mi madre Sara María Veliz Mendoza que desde el cielo me
proyecta sus energías para seguir siendo ejemplo de superación, trabajo y esfuerzo
han hecho factible la culminación de otra etapa más de mi vida educacional,
brindándome su apoyo para poder superar obstáculos que se me presentaran en el
transcurso de mi carrera profesional. A mi esposa, Gema Barreto Pincay que con
su comprensión y apoyo me supo fortalecer para culminar esta etapa de estudios.
Julio Javier Jaramillo Veliz
iii
AGRADECIMIENTO
Mi sincero agradecimiento a Dios, supremo de todas las cosas y todas las
bendiciones derramadas hacia mí, a las personas que me han brindado su apoyo
incondicional en toda mi carrera profesional para ser mejor cada día. Especial
agradecimiento a la Universidad Central del Ecuador por haberme formado y
haber adquirido los mejores conocimientos que son herramientas para mi camino
profesional en la actualidad y el futuro, al personal docente del Instituto de
Investigación y Postgrado (IIP), y en especial a su director el Ing. Cesar Morales
Mejía, M.Sc., y personal administrativo que con sus sugerencias y consejos
contribuyeron a la culminación de la maestría. Mi gratitud y consideración a mi
director de tesis el Ing. Gonzalo Sandoval M.Sc., que con su gran experiencia,
consejos y sugerencias supo brindarme la orientación adecuada para la
culminación definitiva de mi trabajo de investigación. A mis padres, familiares,
esposa y en especial a mi ex compañero de la maestría el Ing. Germán Simbaña
Paillacho, que ahora se encuentra junto a nuestro señor Jesús, gracias a ellos que
con su esfuerzo desinteresado, me brindaron todo su apoyo para culminar la
presente investigación.
Julio Javier Jaramillo Veliz
vii
CONTENIDO
INTRODUCCIÓN .....................................................................................................1
CAPÍTULO I.............................................................................................................4
1 Problematización.............................................................................................4
1.1. Planteamiento del Problema .......................................................................... 4
1.2. Hipótesis.......................................................................................................... 5
1.3. Objetivos ......................................................................................................... 5
1.4. Identificación del área de la subcuenca río Portoviejo................................... 6
CAPÍTULO II..........................................................................................................19
2. MARCO TEÓRICO .........................................................................................19
2.1 Subcuenca hidrográfica..................................................................................... 19
2.2 Componente de una subcuenca....................................................................... 19
2.3 El suelo ............................................................................................................. 20
2.4 La erosión ......................................................................................................... 21
2.5 Principales factores físicos determinantes en la erosión hídrica. ................... 30
2.6 Pendiente ........................................................................................................ 32
2.7 Física del suelo................................................................................................ 32
2.8 Análisis de la Ecuación Universal de pérdida de suelo (U.S.L.E), y los sistemasde información geográfica. ....................................................................................... 34
2.9 Los sistemas de información geográfica (S.I.G)................................................. 37
CAPÍTULO III.........................................................................................................42
3. MATERIALES Y MÉTODOS...........................................................................42
3.1 Metodología para el estudio del riesgo por erosión del suelo....................... 42
3.2 Metodología de investigación. ......................................................................... 44
3.3 Tipo de investigación......................................................................................... 45
3.4 Cálculo del procesamiento de los factores en la erosión hídrica dentro de lasubcuenca río Portoviejo. ......................................................................................... 49
3.5 Factor de uso y cobertura del suelo (C). ........................................................... 73
viii
CAPÍTULO IV ........................................................................................................78
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN .......................................................................78
4.2 Factor de erodabilidad (k) ............................................................................. 90
4.3 Factor de longitud y grado de la pendiente (LS) ............................................... 95
4.4 Factor de cobertura y uso de la tierra (C). ...................................................... 97
4.5 Resultados del riesgo de erosión................................................................... 100
CAPÍTULO V .......................................................................................................105
5. Conclusiones...............................................................................................105
5.1 Conclusiones específicas............................................................................. 105
5.2 Conclusiones generales............................................................................... 107
5.3 Recomendaciones ....................................................................................... 108
BIBLIOGRAFÍA...................................................................................................109
ANEXOS..............................................................................................................111
ix
LISTA DE FIGURAS
Figura 1.1 Distribución hidrológica y vía en la subcuenca del río Portoviejo...13
Figura 3.2 Estaciones metereológicas subcuenca río Portoviejo……………...52
Figura 3.3 Clases de textura de suelos dentro de la subcuenca río Portoviejo...65
Figura 3.4 Modelo digital de elevación de la subcuenca río Portoviejo….…...68
Figura 3.5 Mapa de longitud de la pendiente…………………………….……72
Figura 3.6 Uso del suelo y cobertura vegetal dentro de la subcuenca…….......76
Figura 4.7 Distribución del factor R, subcuenca río Portoviejo………….……89
Figura 4.8 Factor K………………………………………………………...….94
Figura 4.9 Factor LS………………………………………………………..…96
Figura 4.10 Factor C……………………………………………………...…….99
Figura 4.11 Erosión del suelo de la subcuenca río Portoviejo………………...104
LISTA DE TABLAS
Tabla 1.1 Índice de estaciones metereológicas utilizadas en el estudio……....10
Tabla 3.2 Variables estudiadas…………………………………………..……46
Tabla 3.3 Estación climatológicas utilizadas para el cálculo de la erosividad de
la lluvia en la subcuenca río Portoviejo……………………………………….....51
Tabla 3.4 Categorización de la erosividad (r), propuesta para el estudio…….54
Tabla 3.5 Valores de las clases texturales…………………………………….57
Tabla 3.6 Clases de estructura del suelo…………………………………...…58
Tabla 3.7 Código U.S.L.E de la permeabilidad del suelo…………………….59
Tabla 3.8 Código de permeabilidad y estructura del suelo en función de su
textura………………………………………………………………………….....59
Tabla 3.9 Datos edafológicos de los suelos dentro de la subcuenca río
Portoviejo…………………………………………………………………..…….60
x
Tabla 3. 10 Valores del exponente (m) ………………………………………..70
Tabla 3.11 Categorización del factor LS………………………………….…...71
Tabla 3.12 Valores asignados a cada uso y cobertura vegetal……………...…74
Tabla 3.13 Uso del suelo por diferentes tipos de coberturas dentro de la
subcuenca………………………………………………………………………...75
Tabla 4.14 Resultados obtenidos del valor del índice de Fournier (R)……….84
Tabla 4.15 Textura en la subcuenca río Portoviejo……………………….…..90
Tabla 4.16 Valores de erodabilidad (K)………………………………………92
Tabla 4.17 Áreas susceptibles de acuerdo a la erodabilidad a riesgo de
erosión ..……………………………………………………………………….....93
Tabla 4.18 Resultados del factor LS …………………………………..……..95
Tabla 4.19 Valores del factor C, en cada unidad de vegetación….…………..97
LISTA DE CUADROS
Cuadro 1.1 Población en el área urbana y rural………………………..……..17
Cuadro 4.2 Superficie y porcentaje de pérdida de suelo…………...………..100
LISTA DE ECUACIONES
Ecuación 1 Ecuación universal de erosión de Wischmeier & Smith..…….…36
Ecuación 2 Índice de Fournier………………………………………...……..51
Ecuación 3 Ecuación de erodabilidad (K)…………………………...……….61
Ecuación 4 Ecuación para el cálculo de porcentaje (limo, arena fina y
arcilla)……………………………………………………………………………61
Ecuación 5 Ecuación para cálculo de pendiente (Wischmeier y Smith
1978)……………………………………………………………………….…….67
Ecuación 6 Ecuación para cálculo de longitud (Wischmeier y Smith 1978)...69
xi
Ecuación 7 Ecuación de teorema de pitágoras………………………….……69
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 4.1 …………………………………………………………………...79
Gráfico 4.2 ……………………………………………………………………79
Gráfico 4.3 ……………………………………………………………...…….80
Gráfico 4.4 …………………………………………………………...……….80
Gráfico 4.5 ……………………………………………………………...…….81
Gráfico 4.6 ………………………………………………………………...….81
Gráfico 4.7 …………………………………………………………...……….82
Gráfico 4.8 ……………………………………………………………..……..83
Gráfico 4.9 ……………………………………………………………..……..83
Gráfico 4.10 …………………………………………………………………..84
Gráfico 4.11 …………………………………………………………………..84
Gráfico 4.12 ……………………………………………………………..……85
Gráfico 4.13 ……………………………………………………………….….87
Gráfico 4.14 …………………………………………………………..………91
Gráfico 4.15 …………………………………………………………...…….102
xii
RESUMEN
ESTUDIO DEL RIESGO POR EROSIÓN HÍDRICA DEL SUELO
UTILIZANDO EL MODELO U.S.L.E, MEDIANTE HERRAMIENTAS
S.I.G, APLICADO EN LA SUBCUENCA RÍO PORTOVIEJO,
PROVINCIA DE MANABÍ.
La presente investigación se trató del estudio del riesgo por erosión hídrica del
suelo utilizando el modelo U.S.L.E., mediante herramientas S.I.G, aplicado en la
subcuenca río Portoviejo, Provincia de Manabí. En la investigación fue
determinante obtener los rangos y la ubicación de las áreas de mayores erosiones
afectadas por la erosión hídrica y su impacto en el recurso suelo. En la evaluación
se utilizó el modelo de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (U.S.L.E), y
Sistemas de Información Geográfica (S.I.G). Para la aplicación de la ecuación y la
elaboración de los mapas de erosión a nivel de la subcuenca se estudiaron los
factores de Erosividad (R), Erodabilidad (K), Longitud y Grado de la pendiente
(LS), cobertura y uso del suelo (C), y Prácticas de conservación (P), estos factores
y sus resultado fueron congeniados con el software informático de ArcGis 9.3 y
sus aplicaciones, generando información temática de cada uno de los factores que
al final se multiplicaron para generar un solo mapa de la erosión del suelo de la
subcuenca. Se obtuvo que las pérdidas potenciales de erosión registraron entre los
rangos de 0 – 5 (ton/ha*año), una superficie de 74.67% de erosión muy baja; del
rango 5 – 10 (ton/ha*año), una superficie del 22.51% de erosión baja; del rango
10 – 25 (ton/ha*año), una superficie del 2.26% de erosión leve; del rango 25 – 50
(ton/ha*año), una superficie del 0.24% de erosión moderada; del rango 50 – 100
(ton/ha*año), una superficie del 0.11% de erosión grave; del rango 100 – 200
(ton/ha*año), una superficie del 0.21% de erosión muy grave.
DESCRIPTORES: EROSIÓN HÍDRICA/ MODELO U.S.L.E/ SISTEMA DE
INFORMACIÓN GEOGRÁFICA/ EROSIVIDAD/ ERODADABILIDAD/
LONGTUD Y GRADO DE LA PENDIENTE/ COBERTURA Y USO DEL
SUELO.
xiii
ABSTRACT
RISK ANALYSIS FOR SOIL EROSION BY WATER USING THE USLE
MODEL, USING S.I.G TOOLS APPLIED IN THE RIVER PORTOVIEJO,
MANABI PROVINCE.
This research risk study treatment due to water erosion using U.S.L.E., model
using GIS tools applied in the sub river Portoviejo, Manabí Province. The
research was crucial to obtain the ranges and location of the areas of greatest
erosion affected by water erosion and its impact on the soil resource. The model
of the Universal Soil Loss Equation (U.S.L.E) and Geographic Information
Systems (S.I.G) was used in the evaluation. For the application of the equation
and making maps erosion at the watershed erosivity factors (R), erodibility (K),
length and degree of slope (LS), cover and land use were studied (C), and
Practices Condition (P), these factors and their results were congeniados with
computer software ArcGis 9.3 and its applications, creating thematic information
of each of the factors that eventually multiplied to generate a single map soil
erosion in the watershed. It was found that the potential losses from erosion
recorded ranges between 0-5 (ton / ha * year), an area of 74.67% with very low
erosion; range 5-10 (ton / ha * year), an area of 22.51% low erosion; range 10-25
(ton / ha * year), an area of 2.26% mild erosion; range 25-50 (ton / ha * year), an
area of 0.24% of moderate erosion; range 50-100 (ton / ha * year), an area of
0.11% of severe erosion; range 100-200 (ton / ha * year), an area of 0.21% very
severe erosion.
DESCRIPTORS: WATER EROSION / MODEL USLE / GEOGRAPHIC
INFORMATION SYSTEM / EROSIVITY / ERODIBILITY / LENGTH AND
DEGREE SLOPE / COVERAGE AND LAND USE.
1
INTRODUCCIÓN
Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la
Agricultura1 (FAO), la degradación del suelo es definida como: “Un proceso que
rebaja la capacidad actual y potencial del suelo para producir (cuantitativamente o
cualitativamente) bienes o servicio”. (1980).
El suelo viene a ser un recurso no renovable que sirve como soporte de una
gran cantidad de actividades esenciales para el hombre, lo que hace que exista un
estrecho vínculo de dependencia entre ambos. Existen diversos factores de
degradación de los suelos que pueden poner en peligro la sostenibilidad de esta
relación detallada.
La provincia de Manabí actualmente está considerada como un potencial
agrícola por la gran variedad de productos que se cosechan y se comercializan,
esto se debe a que los campesinos han sabido cultivar la tierra como un medio de
subsistencia, aplicando métodos inadecuados y menos conservacionistas en la
agricultura, estas prácticas han llevado a una acelerada degradación y pérdida del
suelo, que han afectado fuertemente el área de la subcuenca río Portoviejo y
contribuyendo con este fenómeno llamado erosión hídrica, entre otros factores que
intervienen en la problemática a estudiarla como el recurso hídrico y las variables
de mayor peso para el estudio encontramos a: el clima, las características físicas
del suelo, la vegetación y la topografía del terreno. La FAO2 (1996) indica que:
“Los procesos de degradación del suelo, suelen traducirse en una reducción del
rendimiento y fertilidad, haciéndolos pobre para la siembra de cualquier cultivo.
La conservación y rehabilitación de las tierras constituyen una parte esencial del
desarrollo agrícola sostenible. Los efectos negativos de un suelo degradado sobre
1 ORGANIZACIÓN de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. Mapa Mundial deSuelos. FAO/UNESCO, México, 1980. 2 p.2 ORGANIZACIÓN de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. Mapa Mundial deSuelos. FAO/UNESCO, México, 1980. 2 p.
2
la economía de una región son más severos en las zonas que más dependen de la
agricultura para obtener ingresos”.
Morgan3 (1997), afirmó que:
Los principales problemas que se tienen se encuentran vinculados alaprovechamiento y mal manejo del suelo en el Ecuador, ambos tienenrelación por las características particulares de los factores biofísicos,bióticos y socioeconómicos; es decir, presentan relieves abruptos, suelosfrágiles y fácilmente erosionables, estacionalidad marcada de laprecipitación, lluvia de elevada intensidad, fuertes sequías de varios meses,avance de la frontera agrícola en áreas no aptas, deforestación acelerada,mal manejo del bosque y vegetación protectora, mal uso del agua de riego,inapropiado uso de agroquímicos, predominio del minifundio, nivelesbajos de organización comunitaria, ausencia de políticas y estrategias queprivilegien el manejo de las cuencas altas abastecedoras de agua; sonalgunos de los factores que han limitado la recuperación del suelo deforma natural, por ende se limita el uso para cualquier necesidad antrópica.El buen manejo de los recursos naturales se presentan como una de lasmayores preocupaciones, proponiéndose cada vez más objetivos dirigidosa controlar el daño producido por actividades humanas.
En la actualidad las subcuencas hidrográficas se presentan como unidades
físicas que sirven como marco referencial para generar objetivos que se apliquen
en la planificación y gestión del desarrollo sostenible de cada sector o área
estudiada. Bajo esta concepción la subcuenca hidrográfica representa un espacio
físico tangible, pues permite la concurrencia de los distintos factores físicos,
interés humano y actividades económicas que constituyen un instrumento valioso
del estado y la sociedad para administrar su actividad, conciliar intereses,
conservar como es lo más importante la biodiversidad y permitir un uso
sustentable de los recursos naturales.
Debido a la importancia en estudiar la erosión hídrica sobre la degradación
del suelo en la subcuenca hidrográfica, utilizando el método de la Ecuación
Universal de Pérdida de Suelo (U.S.L.E), se aplicó los sistemas de información
geográfica para la obtención de resultados cuantitativos sobre el riesgo de
3 MORGAN, J. Growth and yield of wheat lines with different osmoregulative capacity at high soilwater deficit in seasons of varying evaporative demand. Australian, Field Crops Research 40,1995. 145-152 pp.
3
degradación del suelo y la necesidad de medir o estimar la erosión hídrica. En esta
investigación fueron partícipes los cantones de: Santa Ana, Portoviejo,
Rocafuerte, 24 de Mayo, Jipijapa, Montecristi, cuya forma de trabajo utilizó la
tecnología de los sistemas de información geográfica, que permitió incorporar,
manipular y modelar información relacionada con precipitación, textura de los
suelos, pendientes, uso del suelo, geomorfología de los suelos etc.; así como su
integración, análisis y despliegues de datos espaciales y alfanuméricos,
generando mapas de erosión, con modelos de pérdidas potenciales y actuales de
los suelos dentro del área de estudio y que servirán de referencia para
investigaciones y técnicas en futuras regiones del Ecuador.
4
CAPÍTULO I
1 Problematización
1.1. Planteamiento del Problema
1.1.1. Enunciado del Problema
En la actualidad uno de los fenómenos de mayor problema que está
enfrentado la humanidad en el mundo a través del cambio climático se llama
erosión hídrica. En Latinoamérica la degradación en los suelos estan afectando un
promedio de 123 millones de hectáreas de un total de 243 millones de hectáreas,
representando un 57,8% de afectación y de mucha preocupación para la
humanidad. En el Ecuador el 25% de los suelos de la sierra se encuentran en
procesos de erosión y el 15% en la región costa.
En el área de la subcuenca río Portoviejo presenta una topografía muy
irregular rodeada por relieves de colinas generada por elevaciones cercanas a los
500 y 700 m.s.n.m, siendo en la actualidad unos de los factores que generan
riesgos y el aumento en las pérdidas del suelo por erosión hídrica, que vienen
afectando poco a poco a las tierras que se emplean principalmente en las
actividades agrícolas, esto se debe a que el ser humano por generar mayores
ingresos económicos y alimentos para su subsistencia diaria, realizan labores
convencionales de preparación de la tierras sin ninguna técnica o tecnología de
conservación siendo estas como: siembra de monocultivos de ciclo corto en
pendientes prolongadas del 5%, uso excesivo en el laboreo de la tierra por medio
de la aplicación de labranza convencional, utilización de riego por gravedad o
inundaciones, tala indiscriminada de vegetación nativa que conlleva a la
deforestación y desprotección del suelo, esto provoca que se empobrezca el suelo
por la acción del hombre en sustituir la vegetación natural o bosques secundarios
5
por cultivos, que en su mayoría no cumplen la función de proteger el suelo de los
grandes agentes erosivos como son la erosión eólica y la hídrica.
1.1.2. Formulación del Problema
¿Cuáles son los rangos de erosión hídrica de las pérdidas del suelo en la
subcuenca del río Portoviejo?
1.2. Hipótesis
El modelo de Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (U.S.L.E), y los
sistemas de información geográfica determinaran las áreas susceptibles a la
erosión hídrica dentro de la subcuenca río Portoviejo.
1.3. Objetivos
1.3.1. Objetivo General
Determinar las áreas erosionadas de los suelos en la subcuenca del río
Portoviejo mediante la aplicación del modelo de ecuación universal de pérdida de
suelo (U.S.L.E), utilizando sistemas de información geográfica (S.I.G).
1.3.2. Objetivos Específicos
Determinar la erosión hídrica de la subcuenca río Portoviejo.
Evaluar la pérdida del suelo debido a sus diversos usos, prácticas de
manejo y eventos climáticos.
Identificar las áreas de posible riesgo de erosión del suelo
6
Generar varios mapas digitales de erosividad (R), erodabilidad (K),
longitud y grado de la pendiente (LS), cobertura y uso del suelo (C), para
la zona de estudio.
1.4. Identificación del área de la subcuenca río Portoviejo
1.4.1. Ubicación Geográfica
La subcuenca Río Portoviejo se encuentra ubicada en la Provincia de
Manabí entre los cantones: Pichincha, Bolívar, Santa Ana, 24 de Mayo, Olmedo,
Jipijapa, Portoviejo, Rocafuerte y Sucre, en el norte occidental del Ecuador,
limitando al Norte con el Océano Pacifico y la subcuenca estero Pajonal; al Sur
con la subcuenca río Daule; al Este con las subcuencas estero Bachillero, río
Chico y río Carrizal; al Oeste con las subcuencas río Jipijapa, río Bravo, río
Manta, río Jaramijo. Por su posición geográfica se encuentra entre las coordenas
planas X= 581248; Y= 9875091(UTM).
La subcuenca río Portoviejo ocupa una superficie de 145.3576 hectáreas y
contiene tres microcuencas principales que son: río Portoviejo con 58.628 ha, río
Lodana con 29.644 ha., el embalse de Poza Honda con 19.074 ha. A la subcuenca
se la considera como una de mayores extensiones en la Provincia de Manabí, por
su posición geográfica, origen y características ambientales, geológicas y
topográficas, presenta una excelente diversidad de ecosistemas, con condiciones
climáticas muy ricas por los recursos naturales que aún posee, presenta una gran
variedad de actividades agrícolas, forestal, ganadera, pesca y acuicultura, que
fortalecen la economía de la provincia y del país.
Geológicamente la subcuenca es un territorio de topografía irregular, con
una buena variedad de suelos en altitudes que van desde los 1100 m.s.n.m. hasta
su desembocadura desde el río Portoviejo al Océano Pacífico.
7
1.4.2. Características de la subcuenca río Portoviejo.
1.4.2.1. Geomorfología
Los estudios fueron realizados por el instituto Ecuatoriano espacial (IEE),
lo cual nos indican que los orígenes que conforman la subcuenca son marinos y
por movimientos de la corteza terrestre que han depositado material en la
superficie del suelo. Dentro de la subcuenca del río Portoviejo se encuentran
cantones que poseen varias formas de composición geológica, la cual se detallan a
continuación:
El cantón Santa Ana, se caracteriza por presentar diferentes tipos de rocasde edad terciaria, dispuestos sobre basamento de rocas volcánicas yvolcano sedimentarias de edad cretácica, que afloran en diferentes sectoresde la Cordillera Costera; también existen depósitos sedimentarioscuaternarios distribuidos en las partes bajas del sector que conforman losniveles actuales de depósitos aluviales a lo largo de los ríos y esteros delcantón. Las principales formaciones geológicas presentes en el cantónSanta Ana agrupan rocas sedimentarias de origen marino-continental deedad Terciaria, cubiertas localmente por sedimentos cuaternarios de origenmarino.4 (CLIRSEN y MAGAP, 2012).
El cantón Portoviejo es muy variado en cuanto a su geología, ya queafloran rocas desde edad cretácica, hasta los sedimentos más recientes(Cuaternarios). Así tenemos en la parte occidental del cantón, en dondeaflora la cordillera costera, constituida por lavas basálticas en almohadillacorrespondientes a la formación Piñón; en sus laderas hacia la parteoriental se observa series sedimentarias más recientes que cubren a la lavasbasálticas, correspondiente a las formaciones Cerro y San Mateo. Caberecalcar que el cantón Portoviejo, tiene salida al mar por lo que presentangeoformas de origen marino y fluvio marino, así en el sector de Crucita,encontramos playas emergidas, playas marinas y manglares, lo que da uncontraste a lo que se ha observado en el interior del cantón. 5 (CLIRSEN yMAGAP, 2012).
4 CLIRSEN. MAGAP. Generación de geoinformación para la gestión del territorio a nivel nacional.Escala 1: 25 000. MAGAP, Manabí, Ecuador, 2012. 3 p.5 CLIRSEN. MAGAP. Generación de geoinformación para la gestión del territorio a nivel nacional.Escala 1: 25 000. MAGAP, Manabí, Ecuador, 2012. 9 p.
8
El cantón Jipijapa, se encuentra constituido por relieves altos importantespara la zona, formando un verdadero frente montañoso de su relieve.Toman la denominación de Cordillera Chongón Colonche, debido alcambio de dirección que presenta la cordillera costera, pasando de NNE-SSO a NNO –SSE. Los relieves de esta unidad ambiental están ubicados alsur del cantón Jipijapa, se encuentran asociados a las formaciones Piñón,Cayo, San Mateo, Las Delicias, Miembros Dos Bocas y Villingota, yFormación Angostura, depósitos coluviales y coluvio aluviales.6
(CLIRSEN y MAGAP, 2012).
Presentan de acuerdo a su geología formaciones de rocas cretácicasvolcánicas y volcano-sedimentarias pertenecientes a la formación Piñón yCayo respectivamente; y rocas sedimentarias del terciario como lasformaciones San Mateo, Las Delicias, Miembros Dos Bocas y Villingotay, formación Angostura. 7 (CLIRSEN y MAGAP, 2012).
1.4.2.2. Clima y temperatura
Al agua se la considera como el agente más activo en el proceso de
erosión, considerando la precipitación como el componente climático de mayor
importancia. Según las condiciones climáticas dentro del área en estudio, se
encuentra un clima entre subtropical seco a tropical húmedo.
1.4.2.2.1. Clima tropical seco
Esta clase de clima siempre se encuentra presente en lugares cercanos a la
costa del pacífico, este clima tropical seco se origina por los vientos fríos que
están siempre influenciados por la corriente fría de Humboldt.
1.4.2.2.2. Clima tropical Húmedo
Se caracteriza por estar entre los rangos de una temperatura anual superior
a los 25ºC., en época de lluvia presenta inviernos lluviosos con temperaturas altas
6 CLIRSEN. MAGAP. Generación de geoinformación para la gestión del territorio a nivel nacional.Escala 1: 25 000. MAGAP, Manabí, Ecuador, 2012. 12 p.7 CLIRSEN. MAGAP. Generación de geoinformación para la gestión del territorio a nivel nacional.Escala 1: 25 000. MAGAP, Manabí, Ecuador, 2012. 12 p.
9
que llegan hasta un 34ºC., dándose en estos tipos de climas y presentándose una
humedad relativa superior al 70% con poca nubosidad.
En el país sólo existen dos estaciones climáticas predecibles como:
húmeda y seca, llamada invierno y verano. Se encuentra influenciado por dos
factores que modifican el clima de manera estacional durante los 12 meses:
La circulación atmosférica continental identificada por los vientos alisiosdel Sur-Este.El océano Pacífico como generador permanente de las corrientes de airehúmedo que sumado a los efectos de las corrientes marinas (fría deHumboldt y la cálida de El Niño), siendo las mayores reguladores de losefectos del clima.8 (INOCAR, 2010).
Esto provoca que la estación húmeda (invierno), que se encuentra
influenciado por la corriente cálida de “El Niño”, presente una frecuencia de
mayor cantidad de precipitaciones, comprendiendo desde el mes de diciembre
hasta fines del mes de mayo, provocando inundaciones en las zonas baja de la
subcuenca con temperaturas altas de hasta 35ºC., generada por la evaporación de
las lluvias caídas durante los meses que dura la estación invernal.
La estación seca (verano), se presenta entre los meses de junio a
noviembre bajo rangos de precipitaciones, teniendo cielos predominantemente
despejados de nubes con temperaturas más frescas o frías, esto se da por estar
influenciado por la corriente fría de Humboldt. La temperatura no es uniforme en
toda la subcuenca durante esa etapa, presentando una temperatura media en
Portoviejo de 25ºC y en los demás cantones cercanos oscila entre 26ºC a 27ºC.
8 INOCAR. (2010). Caracterización de Cuencas. Guayas, Ecuador, 2010. 6 p.
10
Tabla N° 1.1
Índice de estaciones meteorológicas utilizadas en el estudio.
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI
Elaborado por: El Autor
Coordenadas UTM
Código Nombre de la estación X Y Altitud Código
Provincia
M034 INAMHI / SANTA ANA 569409 9867116 70 13
MB82 TEODOMIRA - UTM 568161 9870292 47 13
M447 24 DE MAYO - JABONCILLO 575466 9853292 140 13
M005 PORTOVIEJO - UTM 560426 9884598 41 13
M274 PORTOVIEJO - AEROPUERTO 559179 9884349 46 13
M165 ROCAFUERTE 561740 9898489 21 13
M461 RÍO CHICO – PECHICHE 565564 9889584 43 13
M162 CHONE 607212 9930258 39 13
M452 ZAPOTE 605741 9898349 50 13
M247 MURUCUMBA 653596 9910661 64 13
M074 MANTA - AEROPUERTO 535232 9894995 12 13
11
1.4.2.2.3. Régimen Pluviométrico
En lo que tiene que ver con las lluvias se establece una precipitación media
anual de 740,29 mm., dato estadístico calculado durante 10 años y proporcionados
por el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI), para el período
comprendido entre los años 2001 – 2010, sin embargo, existe una amplia
variabilidad con valores máximos anuales registrados entre los 1346,50 mm., y lo
mínimo de 402,30 mm.
Existe una marcada estacionalidad en lo que a la distribución de las
precipitaciones respecta. Entre los meses de enero hasta abril presenta un 81,2%
del total de las precipitaciones, mientras que en los meses restantes un 18,8%. Los
meses de febrero y marzo son los que registran valores mayores de precipitaciones
mensuales.
1.4.2.2.4. Humedad Relativa
La humedad relativa media anual es del 70%. El mes de menor porcentaje
de humedad es septiembre, con el 7,7%. El máximo valor corresponde al mes de
febrero, con 8,9%. Los valores de humedad relativa media tomados por las
estaciones investigadas ocupan un rango de valores entre el 50% y 70%, siendo
éstos predominantes entre los meses de la estación invernal hasta principio del
verano.
1.4.2.3 Hidrología
La subcuenca del río Portoviejo se encuentra conformada por 13
microcuencas, que son alimentadas hídricamente por esteros, quebradas y ríos,
siendo dos afluentes muy importantes quienes alimentan el único embalse llamado
represa Poza Honda como son los ríos Mineral y Pata de Pájaro, ubicados dentro
del cantón Santa Ana a unos 30 kilómetros de la capital de Portoviejo. En su
recorrido el afluente forma una corriente natural de agua que fluye continuamente
haciendo su paso por ciudades cuyos caudales son las principales abastecedoras a
12
las plantas potabilizadoras de agua destinadas para el consumo. A su paso por el
valle del río Portoviejo riega 50.000 hectáreas, beneficiando a varias comunidades
de carácter agrícola de la zona, llegando hasta la parte final de su desembocadura
en el Océano Pacífico.
Fotografía N° 1.1
Represa Poza Honda
Fuente: www.agua.gob.ec
13
Figura N° 1.1
Distribución hidrológica y vial en la subcuenca del río Portoviejo.
Fuente: www.flacso.org.ec
14
1.4.3 Componentes bióticos en la subcuenca río Portoviejo
En la subcuenca se pueden localizar bosques húmedos en medio de la
franja costera, bosque seco occidental y muchos humedales localizados
principalmente en área con topografía plana.
1.4.3.1 Fauna
Las especies existentes dentro de la subcuenca rio Portoviejo se pueden
encontrar los mamíferos como: Primates (monos), Edentata (armadillos),
Lagomorfos (conejos), Carivora (trigrillos), Rodentia (ratones de campo,
guatusas, guanta, ardilla), Chiroptera (murciélagos), Artiodactyla (venados). En
aves se localizan a las especies como: Apodiformes (golondrinas), Piciformes
(pájaros carpinteros). En reptiles encontramos a los crocodilia (cocodrilos),
serpientes (nupa, equis), sauria (lagartijas) y chelonia (tortugas). En mamíferos se
encuentran los cucuchos (nasua narica), guatusa (dasyprocta punctata), guanta
(agouti poca).
Las clases de aves presentes en el área son: tinamú chico (Crypturellus
sui), garzas (Casmerodius albus, Ardea cocoi, Egretta thula, Egretta tricolor), ibis
blanco, (Eudocimus albus) la jacana (Jacana jacana), martín pescador verde
(Chloroceryle americana), martín pescador grande (Megaceryle torquata), perico
cachetigris (Brotogeris pyrropterus), paloma ventripálida (Patagioenas
cayennensis), tortolita ecuatoriana (Columbina buckleyi), la paloma apical
(Leptotila verreauxi), trogón ecuatoriano (Trogon mesurus) Trogón caligatus
(Trogón violaceo norteño), relojero (Momotus momota), Golondrina ruficollareja
(Petrochelidon rufocollaris), el hornero del pacífico (Furnarius cinnamomeus),
pastorero peruano (Sturnella bellicosa) entre algunas de las más comunes. Entre
los reptiles es común la presencia de la iguana verde (Iguana), en las orillas del
afluente del río Portoviejo.9 (Ministerio de Ambiente, 2009).
9 MINISTERIO de Ambiente. La Cuenca del Río Portoviejo. MAE, Manabí, Ecuador. 13 p.
15
Las especies de peces que se han localizado son los siguientes: Tilapia
(Oreochromis sp.), vieja (Aequidens sp.), Guanchiche (Hoplias malabaricus),
Bocachico (Prochilodas sp.), Isorineloricaria sp. (Loricaride).10 (Ministerio de
Ambiente, 2009).
1.4.4 Uso actual del suelo
El uso actual del suelo en la subcuenca se caracteriza por tener una
actividad agrícola – ganadera, ocupando una superficie de 102.7146 has., que
representa el 70,9% del área total. El 29,1% restante de la superficie se encuentra
destinada al uso no agropecuario como son: Las áreas urbanas (cantón Portoviejo
y Santa Ana), vegetación arbustiva, bosque natural y uso forestal.
1.4.5 Marco socioeconómico en el área de la subcuenca río Portoviejo.
1.4.5.1 Actividad económica.
La principal actividad económica dentro de la subcuenca son las
actividades agrícolas y ganaderas, donde predominan los cultivos de maíz, arroz,
café, cacao, y la cría de ganado bovino y porcino. Las actividades industriales son
escasas por estar la mayoría del territorio en zona rural.
La superficie de la subcuenca río Portoviejo comprende una superficie de
145.3576 has., los centros urbanos de mayor importancia se encuentran ubicados
dentro del área en estudio, en los cantones de Santa Ana y Portoviejo, dentro de
los cantones antes mencionados existen componentes del territorio muy
importantes para el estudio (físico, biótico, sociocultural y económico), lo
sociocultural y económico es lo que lo construye y dinamiza el progreso de la
subcuenca, es por ello, que es muy importante y necesario poder determinar y
conocer la manera en que los seres humanos se apropian, edifican y representan
su territorio, sea éste un aspecto fundamental e importante dentro de los procesos
de planificación y de implementación de políticas públicas. El desarrollo de varios
10 MINISTERIO de Ambiente. La Cuenca del Río Portoviejo. MAE, Manabí, Ecuador. 13 p.
16
cantones por muchos años ha sido postergado, y quizá una de las principales
causas haya sido la escasa planificación en el territorio, ello ha derivado en el
incremento de la pobreza y la inequidad especialmente a nivel rural, la relación
espacio–ser humano se hace imprescindible para construir o determinar las
directrices principales sobre las decisiones estratégicas del desarrollo económico
de los habitantes dentro del área de la subcuenca.
1.4.5.2 Población.
De acuerdo al censo de población INEC realizado en el 2010, la población
estimada en el área que conforma la subcuenca del río Portoviejo es de 327.414
habitantes que se conforman en 64 poblados, 4 urbanos y 60 rurales.
Se considera que el 66,08% de la población está ubicada en áreas urbanas
y el 33,92% en áreas rurales. Muchas veces el patrón de distribución de los
centros poblados depende de la disponibilidad de los recursos hídricos, y la
manera que la población cercana a los afluentes ejerce presión utilizando para
varios beneficios el agua para distinto fines.
La población residente de la subcuenca en su mayoría está considerada
como raza montubia y mestiza. Como se puede apreciar el crecimiento urbano ha
ido creciendo a pasos acelerados, aunque no se cuentan con datos exactos del
origen de éste fenómeno se asume que la causa es la migración interna (por
parte de población rural), hacia los centros poblados urbanos más cercanos.
El histórico abandono económico, social y político de las áreas rurales en nuestro
país ha generado que grandes masas campesinas se trasladen a las ciudades en
busca de mayores oportunidades, marcando el inicio de una indeseable decadencia
en el sector agrícola, el que se ha visto fuertemente afectado y generando en
la actualidad el abandono de sus tierras.
El éxodo campesino (conformado por individuos en su gran mayoría sin
ninguna clase de preparación y poco calificado), ha provocado el incremento
poblacional del sector urbano, generando nuevos problemas que esta vez,
17
repercuten en el área urbana; ejemplo de ellos son los cinturones de miseria
(suburbios), con altos costos ambientales y humanos. Así mismo los problemas
sociales a causa de este fenómeno resultan difíciles de ser solucionados por los
gobiernos de turno, debido a la magnitud de los mismos.
Cuadro N° 1.1
Población en el área urbana y rural por sexo – subcuenca río
Portoviejo
Sexo
2001 2010
Rural Urbano Rural Urbano
Poblac. % Poblac. % Poblac. % Poblac. %
Hombres 53201 51,2 87146 48,4 56851 51,2 10521 48,63
Mujer 50681 48,8 92689 51,6 54200 48,8 11115 51,37
Total 10.3882 100 17.9835 100 11.1051 100 2.1636 100
Fuente: Censos INEC, 2001 y 2010.
Elaborado por: El Autor
Los problemas más importantes que influyen en la actualidad a la
población son el analfabetismo, desempleo, falta de vías de comunicación así
como la comercialización inadecuada de sus productos muchas veces en manos de
revendedores con precios bajos, la atención sanitaria es deficiente en casi toda el
área que comprende la subcuenca del río Portoviejo. En la mayoría de las
comunidades en la actualidad no se cuenta con servicios básicos como son: el
agua potable, la letrinización, los drenajes y tratamientos de los desechos sólidos
que se genera diariamente, siendo esta última una fase de contaminación al medio
ambiente por el arrojamiento de los desperdicios o aguas residuales directamente a
los cuerpos de agua más cercanos y estos a su desembocadura. Además en el área
de la subcuenca se desarrollan una serie de actividades productivas como es la
producción agrícola (legumbres, banano, plátano, café, cacao), ganadería y
18
actividades forestales que presentan un efecto directo sobre la salud ambiental de
lagos y ríos, esto se genera por el arrastre de sedimentos que incrementa el
azolvamiento de los afluentes de agua, así como también el acarreo de nutrientes
por prácticas agrícolas tanto en la zona alta y zona baja del valle de río Portoviejo.
19
CAPÍTULO II
2. MARCO TEÓRICO
2.1 Subcuenca hidrográfica
Se conoce como subcuenca a un territorio que se encuentra limitado por
elevaciones y depresiones en un terreno donde se almacenan diferentes aguas de
vertientes, quebradas o ríos menores, que por su dirección siempre desembocan en
un cuerpo mayor de agua y que se lo conoce como embalse. También se la puede
considerar como un área en donde los ríos secundarios descargan su caudal con
dirección al río principal. Cada afluente tiene su respectiva cuenca, denominada
subcuenca.
Las cuencas hidrográficas en su integridad, deben ser consideradas como
unidades de planificación y gestión para el ordenamiento territorial y para el
manejo de recursos naturales, ya que la disponibilidad de los recursos hídricos y
edáficos no dependen de los límites políticos sino más bien dependen de la
influencia de los tratamientos integrados de producción y protección regionales,
según elementos sociales, económicos y, del grado de deterioro ambiental.11
(Gaspari, 2006).
2.2 Componente de una subcuenca
Existen varios factores importantes que conforman una subcuenca
hidrográfica siendo los siguientes:
2.2.1 Factores físicos
11 GASPARI, Julio. Determinación de la erosión hídrica superficial asociada al uso del suelo en lacuenca hidrográfica del arroyo Belisario. Universidad de la Plata, Argentina, 2006. 17 p.
20
El clima: Condiciona los usos que se pueden dar al suelo en una región,
podría provocar la erosión y degradación de los suelos.
La topografía: Presencia de diferentes elevaciones de un terreno con
semejanza a los valles, cordilleras y colinas.
La hidrología: Es la red de distribución de aguas que generarían un caudal
determinado sea de aguas superficiales o subterráneas generadas por escorrentía y
sedimentación en beneficio de una población determinada.
La hidrografía: Conformación de caudales hídricos que generarían una
red de arterias importantes para los seres vivos, siendo estos afluentes como: ríos,
esteros, lagos y lagunas.
El relieve: Son depresiones o eminencias cuyos accidentes geográficos
dan formaciones a cuencas y subcuencas en un lugar determinado generando
erosiones.
La geomorfología: Conforma el estudio del suelo en la formación que
posee la superficie terrestre siendo los factores que la conforman el estado
geográfico, biótico, geológico y antrópicos.
La geología: Analiza los procesos que se inician en la formación de las
rocas y su composición en sí en un suelo o cuenca.
2.3 El suelo
Al suelo se lo considera como una capa arable, un recurso natural
generalmente compuesto de un sistema dinámico y muy complejo en la cual se
derivan procesos que involucran componentes físicos, químicos e incluso vivos
para aportar en el desarrollo de las plantas y fundamental para el desarrollo de
cualquier cultivo agrícola.
21
También considerado como un recurso no renovable debido a lo frágil y
difícil que cuesta recuperarlo para que siga aportando al desarrollo de los recursos
naturales existentes en nuestro medio.
El suelo es un sistema tridimensional dinámico e inestable, donde
interactúan organismos bióticos, los cuales, en un perfecto ciclo dinámico, aportan
para que exista equilibrio en este sistema complejo, llamado también por muchos
autores un ente natural.
El suelo por su estructura es considerado como un sistema natural
altamente complejo y dinámico, cubierto o formando una capa superficial
relativamente delgada, de material más o menos disperso que se encuentra sobre
la litósfera. De este elemento depende en buena parte el crecimiento de las plantas
y la alimentación de los seres vivos que habita el planeta.
2.4 La erosión
La erosión constituye uno de los problemas medioambientales y
socioeconómicos más importantes a nivel global del siglo XXI. Se estima que una
sexta parte del suelo mundial se encuentra afectado por erosión hídrica.12 (Walling
y Fang, 2003).
La erosión en el suelo se la debe considerar como uno de los graves
problemas a lo que se enfrenta actualmente la humanidad, generada por un
deficiente y mal uso de los recursos naturales y las acciones del hombre como
actividades de sobrepastoreo, deforestación, cultivos en pendientes, sistemas
inadecuados de riego o rotación de cultivos.
La erosión del suelo se la puede definir como un fenómeno geológico
complejo provocado por el desprendimiento, desgaste y transporte de las
partículas que conforman el material del suelo, y que se terminan depositando
como sedimento en otro sitio.
12 WALLING, D. y FANG, D. Recent trends in the suspended sediment loads of the world’s rivers.Global and Planetary Change. UK, 2003. 111-126 pp.
22
También se la considera a la erosión como la principal causa de las
degradaciones de los suelos en casi todas las cuencas y subcuencas en nuestro
país, este proceso para muchos pasa desapercibido, pero en la actualidad es
realmente un grave problema que actúa lentamente mermando la capacidad del
suelo para que no pueda cumplir sus funciones como retener el agua, almacenar
nutrientes y a la vez aportarlo a las plantas para su crecimiento, generando un
degradamiento en su estructura y textura aumentando considerablemente su
erodabilidad.
Generalmente el término “erosión” proviene del verbo latino erodere que
significa roer, una de las primeras definiciones de erosión de los suelos fue hecha
por Ellison (1947), afirmando que es un proceso de separación y transporte de
materiales del suelo por agentes erosivos.13 (Mutchler, 1988).
Según Arsenault y Bonn14 (2005):
Los procesos de erosión geológica son un fenómeno natural donde loscambios son frecuentemente imperceptibles en un corto tiempo pero tieneconsecuencia a largo plazo. El clima, la geología y la cubierta vegetal deuna zona son de suma importancia debido a que determinan el tipo deerosión natural que se esté produciendo, la erosión se refiere al transportede partículas y no a la disgregación de las rocas. El material erosionadopuede estar conformado por:
Fragmentos de rocas creados por abrasión mecánica por la propia accióndel viento, aguas superficiales, glaciares y expansión-contracción térmicapor variaciones estacionales, diurnas o climáticas.
Suelos, los cuales son creados por la descomposición química de las rocasmediante la acción débil disuelta en agua superficial y meteórica,hidrólisis, ácidos orgánicos, bacterias, acción de plantas.
La erosión es, por tanto, considerada como un fenómeno natural que debe
enmarcarse en la interface entre la litosfera, la atmósfera y la biosfera, cuya
13 Mutchler, K. Soil erosion research methods. Arliton Vriginia. USA, 1988. 9 p.14 ARSENAULT, Bonn. Evaluación de la cubierta protectora de la erosión de suelos por residuos decultivos empleando índices de vegetación y un análisis de combinación espectral de datosmultiespectrales e hiperespectrales. CATENA, 2005. 172 p.
23
principal fuerza motriz es la gravedad, sin embargo, el hombre ha agudizado
voluntaria o involuntariamente los procesos erosivos a través del mal manejo en el
aprovechamiento de los recursos naturales.
Así, la puesta en cultivo, los incendios forestales y la construcción de
infraestructuras, o más localmente, el pisoteo de los animales, el arrastre de
troncos o piedras y el paso de maquinaria agrícola, 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 él.
2.4.1 Formas de erosión
Se ha identificado dos formas principales de la erosión en los suelos.
2.4.2 Erosión eólica
Generada principalmente por el viento en suelo livianos y sueltos, se
encuentran localizados en regiones con variaciones altas de temperaturas,
presentan pocas precipitaciones y con predominio de vientos fuertes.
2.4.3 Erosión hídrica
Es causada principalmente por el agua, especialmente la fuerte
precipitación natural caída, pero también se genera la erosión por la irrigación de
cultivos de ciclo corto plantados en pendientes y con poca vegetación generados
por la utilización de métodos arables como los surcos.
Se entiende por erosión hídrica al proceso de disgregación y transporte de
las partículas de suelo por la acción del agua. El proceso se inicia cuando las gotas
de lluvia se precipitan sobre el suelo con suficiente energía para remover sus
partículas siendo liberadas y transportadas por las escorrentías superficiales hacia
los flujos de drenaje. El proceso termina cuando los materiales transportados por
las corrientes son acumulados en áreas de sedimentación impidiendo el flujo de
24
las partículas de sedimentos previamente incorporadas al mismo.15 (Gaspari,
2006).
La causa fundamental de la erosión, es la acción de la lluvia sobre el suelo,
generando el arrastre de las partículas más finas y depositadas en un punto final.
En la actualidad las pérdidas de tierra agrícola a nivel mundial debido a
procesos erosivos se estima entre 6 y 7 millones de hectáreas por año,
registrándose una pérdida adicional anual de 1,5 millones de hectáreas por
encharcamiento, inundaciones, salinización y alcalinización. 16 (FAO, 1980).
2.4.4 Tipos de erosión
Existen diferentes tipos de erosión, lo cual se lo considera como un efecto
que provoca el agua sobre el suelo, generando una progresiva congregación del
escurrimiento en el terreno. Comenzando con erosión laminar (el lavado de la
superficie del suelo de las tierras arables), seguido de la erosión en surcos en la
medida en que el agua se concentra en pequeños cauces en el campo, entonces la
erosión en cárcavas cuando los surcos de erosión son de mayores dimensiones y
finalmente la erosión lateral de cauce o ribereña, ocasionada por el socavamiento
de las bases en los taludes de los cauces.
2.4.4.1 Erosión normal
Es aquella que su proceso de erosión avanza lentamente y se da con la
mayoría de las texturas de suelos, sus partículas tendrán una distribución normal,
sin presentarse tamaños anormales. La erosión o sedimentación en el transcurso
de una lluvia no generará serios problemas en el suelo.
15 GASPARI, Julio. Determinación de la erosión hídrica superficial asociada al uso del suelo en lacuenca hidrográfica del arroyo Belisario. Universidad de la Plata, Argentina, 2006. 17 p.16 ORGANIZACIÓN de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. Mapa Mundial deSuelos. FAO/UNESCO, México, 1980. 16 p.
25
2.4.4.2 Erosión acelerada
Aparece por la ayuda de ciertos agentes que apresura el proceso estos son:
aumento de temperatura, cambios en la vegetación, deshielos, fuerzas geológicas,
acción del hombre, etc., que alteran las condiciones normales del suelo y la
naturaleza que nos rodea.
2.4.4.3 Erosión en cárcavas
Son las que su principal causante de la erosión es el agua, toman forman
de grandes canales, grietas o zanjas muchos más largos durante las grandes
precipitaciones caídas durante la época invernal.
2.4.4.4 Erosión en laminar
Es un proceso causado por el agua que normalmente genera un desgaste
imperceptible de las delgadas capas de suelo superficial generando escorrentía,
siendo la erosión menos notable y al mismo tiempo una de las más peligrosas para
la estabilidad del suelo.
2.4.4.5 Erosión en surcos
Ocurre cuando el agua se concentra en una gran parte de la superficie,
generando una concentración de flujo que conlleva de acuerdo a la pendiente a la
formación de pequeños surcos o canales de varios centímetros de profundidad que
ocasionan el desprendimiento y transporte de las partículas del suelo.
2.4.4.6 Erosión antrópica
Es la pérdida de un suelo generado por las actividades del ser humano,
como: la deforestación, monocultivos en pendientes mayores al 6%, incendios
forestales, sobrepastoreo con actividades agrícolas, uso indiscriminado de
agroquímicos.
26
Según la FAO17 (2002):
Los agentes más importantes que actúan en la erosión son el agua y elviento. En función de esto se conocen dos tipos de erosión, la eólica y lahídrica, la erosión hídrica es el tipo más importante de degradación desuelos y ocupa aproximadamente 1,093 millones de hectáreas (56%), delárea total afectada por degradación de suelo inducida por el hombre. Laerosión eólica es la que mayor superficie afecta ocupando 548 millones dehectáreas (28%), del área afectada a nivel mundial. En Estados Unidos endiferentes estimativos indican pérdidas económicas que oscilan entre 500millones y 1 billón de dólares anuales. Al respecto, el costo total de laerosión se estima entre 1,7 y 1,8 billones de dólares, e incluye el costo ensu control, estando el costo total para un año particular (1983), en el rango525-588 millones de dólares., distribuidos en costo por pérdidas deproductividad de los cultivos (420 millones), y pérdidas por fertilización(105-168 millones). Las cifras corresponden a los daños económicoscausados por la erosión en fincas o predios rurales, y que comprenden elvalor de la reducción de las cosechas, y los incrementos en costo derivadosde la mayor necesidad de aplicación de insumos, como fertilizantes.
2.4.5 Agentes de la erosión
En la erosión encontramos que los principales agentes que intervienen en
el proceso de la erosión en el suelo vienen a ser el agua y el viento. Ahí tenemos
que cuando el agente causal es el agua, la erosión se denomina hídrica, mientras
que cuando el agente causal es el viento, se denomina eólica y se da en áreas de
desierto y zonas costeras que en muchos casos forman las llamadas dunas de
arena. Existen otros agentes causantes de la erosión que en menor escala y
extensión causan movimientos en el suelo, tales como la gravedad, la maquinaria,
y algunos procesos biológicos.
2.4.5.1 Precipitación
La precipitación se la puede definir como el conjunto de nubes que se
conforman con la saturación de la vaporación del agua y la atmosfera que generan
cuando cae a la superficie en forma de lluvia, llovizna, nieve y granizo.
17 ORGANIZACIÓN de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. Mapa Mundial deSuelos. FAO/UNESCO, México, 2002. 32 p.
27
La precipitación es cualquier agua meteórica recogida sobre la superficie
terrestre, incluyendo toda forma de agua (lluvia, nieve, granizo, escarcha).
Las precipitaciones se distribuyen en la superficie como respuesta a
variaciones temporales en el ámbito de un año, en efecto siempre hay meses en
que las precipitaciones son mayores que en otros.
2.4.6 Estimación del riesgo de erosión hídrica
En la actualidad se vienen empleando diversos modelos de erosión
empíricos ampliamente ensayados que nos permiten predecir y calcular un
aproximado en la degradación de los tipos de suelos, tanto en erosión hídrica
(lluvia), como eólica (viento). Tenemos algunos modelos que se vienen utilizando
en ensayos tomando muy en cuenta su ubicación geográfica y sus tipos de
modelos como los siguientes: U.S.L.E, ANSWERS, EPIC, RUSLE, EROSIÓN
3D, USPED, SEAGIS y algunos más.
En los suelos se presentan varios factores que son los causantes de generar
la erosión, estos causantes por lo general vienen a ser: la temperatura, la
vegetación, la lluvia y el suelo, siendo los principales generadores del desgaste y
desequilibrio de sus componentes, lo cual ocasiona el desprendimiento de sus
partículas que conforman el suelo.
Algunos factores que intervienen en este proceso son:
La intensidad y frecuencia de las lluvias de acuerdo a la
precipitación.
El relieve del terreno
La longitud de la pendiente
La cobertura vegetal existente
El Tipo de suelo
El manejo o conservación del suelo
28
En el estudio para la estimación de la erosión en el suelo, se pueden aplicar
dos métodos importantes para obtener resultados en un lugar determinado la
erosión, estos métodos son conocidos como: directo e indirecto. Los métodos
directos son las aplicaciones en los estudios técnicos de investigación por método
de parcelas experimentales obteniendo resultados acordes a la metodología
aplicada. Los métodos indirectos están aplicados a obtener mediante modelos
matemáticos las estimaciones en las pérdidas de suelo.
Según Morgan18 (1996): “La erosión es un daño que tradicionalmente se
ha asociado a la agricultura en zonas tropicales y semiáridas, y es importante por
sus efectos a largo plazo sobre la productividad y sostenibilidad agrícola. Pero es,
sin embargo, un problema que presenta mayor significación al afectar además a
las tierras forestales, al transporte y áreas de espaciamiento. También la describe a
la erosión como un proceso de desgaste del suelo, generalmente lento debido a la
influencia de algún factor físico o agente erosivo de los cuales el agua y aire son
los principales causantes. Este proceso mecánico consta de dos fases, una de ellas
es el desprendimiento de las partículas del suelo y el otro consiste en el arrastre de
estas partículas, teniendo efectos directos sobre la fertilidad del suelo, ya que en la
capas superficiales es donde se concentran gran parte de los nutrientes; pérdidas
de recursos hídricos ya que al no haber nutrientes no crecen las plantas que son
quienes ayudan a retener el agua en el subsuelo”.
Los efectos negativos que puede conllevar la erosión del suelo son
diversos: sobre terrenos agrícolas la erosión puede desencadenar la disminución
de la profundidad cultivable y la fertilidad de los suelos, intensificando así la
dependencia de fertilizantes y causando incluso el abandono de los terrenos
agrícolas. En otros casos si la erosión es muy intensa puede alterar el
funcionamiento de los ríos, la capacidad de retención de zonas inundables e
incluso la colmatación y eutrofización de los embalses y masas de agua. 19(L.C.
Alatorre & S. Beguería, 2009).
18 MORGAN, R. Erosión y conservación del suelo. Ediciones Mundi-Prensa, Madrid, 1996. 7 p.19 ALATORRE, L. y BEGUERÍA, S. Los Modelos De Erosión: Una Revisión. Cuaternario yGeomorfología. Madrid, España, 2009. 62 p.
29
Por lo visto la erosión hídrica viene a ser una pérdida progresiva de los
componentes del suelo como consecuencia de la dispersión de sus agregados, los
cuales son arrastrados por el agua hasta los lugares más bajos, contribuyendo a la
degradación del suelo y a la pérdida de su fertilidad, siendo una amenaza para la
productividad agrícola en la zona de la subcuenca río Portoviejo.
2.4.7 Procesos y mecanismos erosivos
Según Antezana20 (2010), indica que: “Los procesos de erosión dependen
de la precipitación, del material, de la posición relativa en el paisaje (sobreflujo y
humedad antecedente), de la forma de la pendiente, del uso y manejo del suelo”.
En este proceso se generan tres importantes transformaciones que
fomentan la erosión, estos son: desprendimientos de las partículas que conforman
el suelo, manejo y transporte de las partículas sueltas y la más importante la
sedimentación o proceso final.
El primer proceso es causado por la intensidad de la lluvia, el viento que
logra ingresar o filtrarse en la roca madre y genera roturas de los agregados que
conforman el suelo.
El segundo proceso se genera con la ayuda de agentes erosivos, que
teniendo a su favor inclinaciones de pendientes efectúan este proceso como son el
agua y el viento, que generalmente con su recorrido van golpeando o impactando
en otras capas causando desprendimientos de nuevas partículas del suelo.
El tercer proceso es la sedimentación que viene a ser la parte final de la
erosión, cuyas partículas generadas por el arrastre del factor agua son depositadas
en la parte baja de la pendiente presentando una mayor inclinación del relieve para
no seguir su curso de traslado.
20 Antezana, F. Calibración de los Factores de erosión utilizando la Ecuación Universal de Pérdidade Suelo Revisado “RUSLE” en sistemas de producción agrícolas de la Cuenca Taquiña. [en línea].Cuenca, Ecuador: Universidad de Cuenca. Consulta: 26 de abril 2014. Disponible en:http://www.umss.edu.bo/epubs/earts/downloads/66.pdf
30
2.5 Principales factores físicos determinantes en la erosión hídrica.
Los principales factores que generan erosiones en los diferentes suelos
son:
2.5.1 Factores climáticos
Lluvia: “La intensidad (milímetros de agua en un determinado periodo), y
la frecuencia (el tiempo transcurrido entre aguaceros), de la lluvia influyen mucho
más en la erosión que la cantidad de lluvia caída por año. Por lo general, los
aguaceros cuya intensidad es menor de 25 mm. por hora tiene muy poca
capacidad erosiva”.21 (Antezana, 2010).
2.5.2 Factores topográficos
Topografía: “El grado y longitud de la pendiente influyen en la erosión, ya
que estos dos factores determinan la velocidad del agua de la escorrentía, y en
consecuencia su capacidad erosiva. Se debe mencionar que el grado de pendiente
tiene mayor influencia que la longitud”. 22 (Antezana, 2010).
2.5.3 Factores edáficos
Cobertura del suelo: La existencia de una cobertura de índole vegetal o
llamada también mulch sobre el suelo, es uno de los amortiguadores más
importantes contra la erosión. Las ventajas que ofrecen son los siguientes:
La cobertura amortigua el impacto de las gotas de la lluvia, aumenta lacapacidad de infiltración y almacenaje de agua de lluvia porque cuandomejora la estructura y porosidad del suelo por el efecto de las raíces y la
21 Antezana, F. Calibración de los Factores de erosión utilizando la Ecuación Universal de Pérdidade Suelo Revisado “RUSLE” en sistemas de producción agrícolas de la Cuenca Taquiña. [en línea].Cuenca, Ecuador: Universidad de Cuenca. Consulta: 26 de abril 2014. Disponible en:http://www.umss.edu.bo/epubs/earts/downloads/66.pdf22 Antezana, F. Calibración de los Factores de erosión utilizando la Ecuación Universal de Pérdidade Suelo Revisado “RUSLE” en sistemas de producción agrícolas de la Cuenca Taquiña. [en línea].Cuenca, Ecuador: Universidad de Cuenca. Consulta: 26 de abril 2014. Disponible en:http://www.umss.edu.bo/epubs/earts/downloads/66.pdf
31
materia orgánica. Además las raíces y la materia orgánica. Además lasraíces forman una red protectora que retiene las partículas del suelo.23
(Antezana, 2010).
El suelo: Los suelos con presencia de humus y una textura ni muy arenosa
ni muy limosa, son aquellos suelos menos vulnerables a la erosión ya que generan
una estructura granular o migajosa apta para una permeabilidad eficiente. Los
suelos con baja presencia de humus y con mucho limo y arena presentan una
estructura poco firme a los fenómenos como la erosión.
2.5.4 Factores de cobertura vegetal
La cobertura vegetal es considerada como: “el manto o cubierta vegetal
que cubre la superficie terrestre”, es muy importante de considerar la cobertura
vegetal en los factores de erosión, porque presentan una buena capacidad de
asimilación de la energía solar y de ser parte de ese protector primario de casi
todos los ecosistemas presentes. Existen diversas especies de cobertura de acuerdo
al clima y relieve existentes, este factor es muy importante para disminuir el
impacto de la lluvia, por ser el protector de los suelos a la hora del impacto,
minimizando la erosión.
Morgan24 (1996), manifiesta que: “La parte superior de la cubierta vegetal
intercepta la lluvia protegiendo el suelo del impacto directo de las gotas de lluvia,
gracias al efecto de amortiguamiento de las gotas disminuye su energía cinética
inicial”.
La vegetación contribuye a la disminución de la escorrentía superficial y a
decrecer los caudales máximos de avenidas, debido a que aumenta la
permeabilidad del suelo incrementando la infiltración, y también disminuye la
velocidad de la lámina de escurrido. Este último aspecto considera que la
velocidad de agua en una ladera, cubierta vegetación densa es del orden de la
23 Antezana, F. Calibración de los Factores de erosión utilizando la Ecuación Universal de Pérdidade Suelo Revisado “RUSLE” en sistemas de producción agrícolas de la Cuenca Taquiña. [en línea].Cuenca, Ecuador: Universidad de Cuenca. Consulta: 26 de abril 2014. Disponible en:http://www.umss.edu.bo/epubs/earts/downloads/66.pdf24 MORGAN, R. Erosión y conservación del suelo. Ediciones Mundi-Prensa, Madrid, 1996. 7 p.
32
cuarta parte de la velocidad que existiría en esa misma ladera pero con un suelo
desnudo.25 (Mintegui Aguirre y Lopez Unzú, 1990).
2.6 Pendiente
Es aquella que presenta un declive o inclinación del suelo respecto a la
forma horizontal de una vertiente.
2.6.1 Longitud de vertiente
Corresponde a la distancia inclinada existente entre la parte más alta y la
más baja de una forma del relieve, la misma que se mide en metros. Tiene una
relación directa principalmente con los procesos de erosión y movimientos en
masa de un suelo.
2.7 Física del suelo
Es la mezcla de varios factores que componen los suelos, los cuales
determinan en gran medida las propiedades en la capacidad y condición, la rigidez
y la fuerza de sostenimiento, la facilidad para la penetración de las raíces, la
aireación, la capacidad de drenaje y de almacenamiento de agua, la plasticidad,
retención de nutrientes y color.
2.7.1 Propiedades del suelo
2.7.1.1 Textura
Es la unión de partículas minerales y orgánicas de diferentes formas y
tamaños, su distribución se realiza de acuerdo a su tamaño y forma, muchas veces
presentan formaciones esféricas, esas características descritas y analizadas que
poseen los suelos se le denomina textura y su cálculo y análisis se lo realiza por
25 MINTEGUI AGUIRRE, J. y LÓPEZ, Unzú. La ordenación agrohidrológica en la planificación.Servicio Central de Publicaciones del Gobierno Vasco, Madrid, 1990. 56 p.
33
medio del método llamado Bouyoucos o de Robinson realizado en un laboratorio,
en la cual consiste en colocar la muestra de suelo en un probeta y tomar datos, en
este proceso se define como la proporción relativa de las distintas partículas
minerales individuales existentes, siempre menores a 2 mm de diámetro, agrupadas
por clases de tamaños en fracciones granulométricas. Es decir, es un estudio de la
fase sólida inorgánica del suelo, que consiste en determinar las proporciones
relativas de arena, limo y arcilla de una muestra de suelo previamente preparada y
tamizada.
2.7.1.2 Estructura
Se entiende como la forma o arreglo de las partículas fundamentales del
suelo (arena, limo y arcilla). Se conocen diferentes tipos y subtipos de estructura:
granular, laminar, subangular y prismática. La estructura del suelo es muy
diferente a la textura.
Los suelos que presentan muy buena estructura presentan una mejor
facilidad por medio de sus poros la adecuada circulación del aire y el agua, dando
resistencia al suelo de no presentar erosiones, una mejor textura que da facilidad
para el arado y una buena penetración de las raíces de las plantas. Aunque la
estructura está relacionada a los minerales que presentan los suelos y realizando
actividades de arado agrícola, el suelo no cambia la estructura incluso se puede
mejorar.
La estructura del suelo depende del contenido de materia orgánica,
contenido de calcio, de sodio, de arcilla, particularmente el contenido de arcilla
coloidal o arcilla fina y por supuesto de las condiciones de humedad que presente
en la zona.
2.7.1.3 Intensidad de la lluvia
Es la magnitud de la lluvia recogida (mm) en un determinado intervalo de
tiempo de duración.
34
2.8 Análisis de la Ecuación Universal de pérdida de suelo (U.S.L.E), y lossistemas de información geográfica.
2.8.1 Modelo de predicción U.S.L.E en la erosión del suelo
La Ecuación Universal de Pérdida de Suelos se desarrolló a partir del año
1950, como medidas de mitigación y conservación del suelo, ya en la época de
1978 a 1985, la ecuación de pérdida del suelo (U.S.L.E), fue reformulada y
mejorada en nuevas investigaciones de erosión en Estados Unidos. En la
actualidad es uno de los modelos que mejor se adapta en los sistemas de
información geográfica para la predicción de erosiones, siendo de muy buena
aceptación en varios países que han realizado análisis interpretativos con
excelentes resultados como México, Colombia, Perú, Chile y Ecuador. Para
muchos investigadores del suelo, lo consideran un método empírico que se ha
venido mejorando hasta perfeccionarlo para desarrollar mejores interpretaciones
en resultados de erosiones.
Se considera también como un modelo matemático que genera resultados
cuantitativos empleando información temática del medio durante su estudio los
cuales son: el clima, el suelo, considerando la textura, estructura, materia
orgánica, permeabilidad, la topografía, vegetación y las prácticas de conservación.
Se lo considera en muchos casos como un modelo que al obtener un resultado
experimental no puede ser copiado por la diferencia de variables presentes en cada
estudio, lo cual debe ser desarrollado a partir de una extensa información e
investigación experimental efectuada sobre los suelos, destacando su facilidad en
la realización de cálculo para estimar la erosión.
En muchos estudios el concepto del modelo de la Ecuación Universal de
Pérdida de Suelo ha sido bien definida por sus investigadores como uno de los
procesos empíricos que nos permiten calcular, predecir y obtener resultados
aproximados de erosiones en las áreas estudiadas.
Este modelo matemático de origen empírico, permite estimar la pérdida
promedio anual del suelo en tierras agrícolas (tasa de erosión hídrica en
35
megagramos por hectáreas de superficie durante un año), para diferenciar sistemas
de uso y manejo de unidades de suelos y poder compararlas con las tasas de
tolerancia aceptables de erosión para ese suelo, si erosión es superior a la tasa
aceptable, el sistema agropecuario no es sustentable y por lo tanto se debe mejorar
algún manejo que permita un control adecuado de la erosión.
Se debe tener muy en cuenta que el modelo U.S.L.E. se representa con la
siguiente ecuación:
Ecuación universal de erosión de Wischmeier & Smith
Ecuación (1)
A = R x K x (LS) x C x P
Donde:
A = Pérdida de suelo promedio anual en [Mg.ha/año]
R = Factor erosividad de las lluvias en [MJ.mm/ha.hr.año]
K = Factor erodabilidad del suelo en [Mg.ha.hr/ha.Mj.mm]
LS = Factor topográfico (función de longitud-inclinación-forma de la pendiente),
adimensional.
C = Factor ordenación de los cultivos (cobertura vegetal), adimensional.
P = Factor de prácticas de conservación (conservación de la estructura del suelo),
adimensional.
Tejerina26 (2010), indica que: “Dicha ecuación expresa el promedio de las
pérdidas anuales de suelo a largo plazo (en toneladas métricas por hectáreas y año,
t/ha/año), y por tanto no es válida para un año concreto ni para un evento
particular”.
El resultado de estos seis factores sirve para estimar la erosión hídrica en
la subcuenca y se determinará por las variables de precipitación, topografía del
26 TEJERINA, F. Implementado en Formato SIG. Universidad Nacional de Salta, Facultad deCiencias Naturales, Salta, 2010. 15 p.
36
suelo, tipos de suelo y manejo de prácticas conservación del suelo. Cada factor de
la ecuación se lo debe calcular por separado, teniendo en cuenta que se debe
contar con todos los datos requeridos para tener una mejor ejecutividad en el
modelo y obtener buenos resultados.
Según Wischmeier and Smith27 (1978):
Se puede emplear la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo para la obtenciónde resultado de erosión hídrica que nos permiten:
Predecir la pérdida anual del suelo de una pendiente en un campo concondiciones específicas.
Servir de guía en la selección de un sistema de cultivo, manejo y deprácticas de conservación para suelos y pendientes específicas.
Predecir pérdidas de suelo que resultarían por un cambio en los sistemasde cultivo o en los métodos de conservación sobre un campo específico.
Determinar cómo puede afectarse o alterarse las prácticas de conservaciónpara permitir un cultivo más intensivo.
Estimar las pérdidas de suelo en áreas con un uso de suelo distinto delagrícola.
Obtener estimación de pérdida de suelo para que los conservacionistasdeterminen las necesidades de conservación.
Moreira, (1991); Peña, (1980, 1982), manifiestan que: “La elección del
método U.S.L.E., en sus estudios se debe a su alta fidelidad y a su relativa
aplicabilidad universal, producto de la gran cantidad de trabajos realizados en
todo el mundo con fines científicos y de planificación. El fundamento del modelo
está suficientemente documentado en los estudios originales de Wischmeier y
Smith, y en los estudios posteriores que dan cuenta de este excelente modelo”.
Una forma de aplicar el metodo U.S.L.E., en la estimación de la erosión
hídrica se debe a que nos permite emplearlo en nuestro medio y sus factores de
estudio son viables en su aplicación, esto se debe a que el área donde se desarrolla
se encuentra vulnerable a esta problemática que son las erosiones. Actualmente se
27 Wischmeier, w. y Smith, D. Predicting rainfall erosion losses; a guide to conservation planning.Department of agriculture, USA, 1978. 58 p.
37
vienen presentando muy buenos resultados en la mitigación de este fenómeno que
afectan los suelos.
Wischmeier and Smith28 (1978), argumentan en sus estudios que: “La
erosión hídrica en cuatro procesos importantes como: la disgregación del suelo
por el efecto del golpe de la gota de lluvia, el transporte del suelo por salpicadura,
la disgregación por escorrentía y el transporte por escorrentía. La relación de estos
cuatros procesos llega a definir la cantidad de partículas o degradación por unidad
de superficie, lo se lo puede definir con la aplicación de la Ecuación Universal de
Pérdida de Suelo (Universal Soil Loss Equation: (U.S.L.E), donde surge la
vinculación de la predicción de sedimentos o materiales disueltos por la lluvia”.
En varios países de Latinoamérica como: Colombia, Chile, en especial
Venezuela, se han realizado diversos estudios en parcelas para estimar la erosión,
con la finalidad de caracterizar los factores en la erosión hídrica que afectan a un
suelo (Humic Dystrudept), de la cuenca media del río Chama de los Andes de
Venezuela. Enfocándose en los efectos de la erosión hídrica en función de la
cobertura proporcionada al suelo por dos cultivos comunes: papa (Solanum
tuberosum L., var. granola), y pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum Hochst ex
Chiov). El periodo de investigación, de 4 etapas, duro 13 días. El proceso de
información meteorológica y de estudios agroecológicos, consistió en hacer
comparaciones entre mediciones en campo y estimaciones de la pérdida de suelo
mediante el modelo U.S.L.E. Los valores medidos en el campo correspondieron
muy aproximadamente con los estimados a través de la U.S.L.E., reportando
pérdidas entre 0,12 t.ha-1 para suelo con pasto y 39,26 t.ha-1 para suelo desnudo.
2.9 Los sistemas de información geográfica (S.I.G)
Un S.I.G es un sistema de hardware y software y procedimientos
elaborados para facilitar la obtención de información, gestión, manipulación,
28 Wischmeier, w. y Smith, D. Predicting rainfall erosion losses; a guide to conservation planning.Department of agriculture, USA, 1978. 58 p.
38
análisis, modelado, representación y salida espacialmente referenciados, para
resolver problemas complejos de planificación y gestión.
Los S.I.G son sistemas que en la actualidad presentan la mayor
importancia en los procesos de simulación de la erosión, lo cual nos permiten que
existan combinaciones y superposiciones de datos digitales, caracterizando y
mejorando con datos reales datos algorítmicos matemáticos permitiendo obtener
los resultados y sus efectos. En la actualidad los sistemas de información
geográfica – GIS es la herramienta más idónea para el desarrollo de los estudios
en subcuencas, por la facilidad de permitir y asegurar un buen resultado acertado a
la realidad.
Un S.I.G viene a ser un sistema informatizado de almacenamiento, análisis
y recuperación de datos, en el que los datos se hallan identificados por sus
coordenadas geográficas. Además, para los datos primarios como son las
características climáticas y del suelo, es posible utilizar un S.I.G para calcular el
peligro de erosión hídrica, la clase del producto forestal o aptitud de la tierra para
determinados tipos de aprovechamiento. Los datos se extraen normalmente de los
mapas, mientras que los valores derivados pueden presentarse en forma de mapas.
Un S.I.G (Sistema de Información Geográfica), es una tecnología de
manejo de información geográfica, formada por diferentes componentes, los
cuales tiene por finalidad el manejo y análisis geoespacial. Un S.I.G está formado
por cuatro componentes primordiales: Hardware, Software, Datos geográficos y
equipo humano.
En la actualidad también se lo define como una gran herramienta que sirve
para el estudio del medio que nos rodea, capaz de prevenir, orientar, organizar,
predecir, transformar, generar moldeamiento en información espacial que sirve
para quienes lo empleen, en la toma de decisiones en procura de mejora de nuestro
planeta.
39
En la actualidad se han implementado modelos que facilitan la estimación
de la erosión y sedimentación mediante simulación en sistemas de información
geográfica (S.I.G), instrumentos de gran utilidad, cuyos resultados son empleados
en la gestión de los recursos agua y suelo. La metodología utilizada tiene que ser
adecuada y compatible con la información obtenida, con el objetivo de adquirir
los resultados esperados.29 (Martínez, 2007).
En la actualidad el software GIS, actualmente es uno de los más
empleados mediante el programa ArcGis desarrollado por ESRI (Environmental
System Research Institute), lo cual por su composición y actualizaciones de
nuevas herramientas lo convierte en un software poderoso para cualquier
predicción de estudios. El ArcGis es un paquete que en su composición utiliza un
formato estándar conocido como shapefile que nos permite importar y exportar a
diferentes sistemas de información geográfico que existen en el medio, lo cual lo
hace muy potente e importante para su utilización.
En el país, esta excelente herramienta se la está empleando en todas las
funciones del estado, en operaciones de planificación para generar y proponer una
firme decisión en beneficio del país. Existen instituciones públicas que son las
encargadas de generar y difundir la información como: El Instituto Geográfico
Militar, Instituto Ecuatoriano Espacial (IEE), Ministerio de Agricultura,
Ganadería, Acuacultura y Pesca (MAGAP).
Con la utilización de los sistemas de información geográfica se ha venido
mejorando el método en la evaluación de la distribución espacial del fenómeno
erosivo sea en cuencas, como en subcuencas, empleando el metodo U.S.L.E.,
(Universal Soil Loss Equation).
2.9.1 Componentes de un S.I.G
29 MARTÍNEZ, H. Desarrollo de una metodología hidrogeomática para estimar la contaminacióndifusa en aguas superficiales de una cuenca. Universidad Autónoma del Estado de México,Toluca, 2007. 43 p.
40
Los sistemas de información geográfica se componen de los siguientes
elementos para su adecuado funcionamiento:
El hardware
El software
Datos geográficos
Personal experto humano
Procesos
El hardware, sirve como soporte al S.I.G y comprende la parte física del
equipo y sus componentes, sin ellos no funcionarían ni generaría la información
requerida por el usuario.
El software es la parte informática o lógica del programa que ejecuta,
almacena, transforma y genera un modelo de la realidad, este proceso es el más
importante porque se debe administrar datos espaciales del tema que se desea
obtener la información, los componentes principales del software S.I.G son:
Sistemas de manejo de la base de datos.
Interface gráfica de usuarios de fácil manejo y acceso a las
herramientas.
Funciones para la captura y buen manejo de la información geográfica.
Herramientas de buen resultado en consultas, análisis y visualización
de datos geográficos.
2.9.2 Importancia de la información en un S.I.G
La información que se requiera para realizar cualquier estudio o
modelamiento, deben de ser datos geográficos adecuados y confiables para el
ingreso al programa que de acuerdo al estudio se requiera crear una base de
información con buenos resultados de datos correctos y reales para quienes los
requieran.
41
2.9.3 Aplicación de los sistemas de información geográfica
Los S.I.G en la actualidad están siendo empleados en casi todas las
funciones del estado ecuatoriano y principalmente por el gobierno ecuatoriano,
para agilitar en la gestión y toma de decisiones de las diferentes áreas para
procurar mejorar y priorizar los recursos tanto materiales como el talento humano.
Los S.I.G se aplican en las siguientes áreas:
Medio ambiente
Vulnerabilidad y Equipamiento social
Ingenierías o megaproyectos
Ordenamiento territorial
Recursos hídricos
Banca
Marketing
Educación
Ordenamiento del tránsito
Riesgos y desastres
Narcotráfico
Tácticas militares y policiales
42
CAPÍTULO III
3. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1 Metodología para el estudio del riesgo por erosión del suelo.
3.1.1 Proceso de recopilación y análisis de la información
Para el estudio de la erosión en la subcuenca del río Portoviejo mediante el
método de la Ecuación de Pérdidas de Suelo (U.S.L.E.), se requirió de datos
pluviométricos procedentes de estaciones climatológicas ubicadas dentro y fuera
del área en estudio. También se emplearon los sistemas de información geográfica
(S.I.G), así como el software informático del programa ArcGis 9.3 y sus
herramientas Desktop de ESRI, utilizando varias aplicaciones como: ArcMap,
ArcToolbox y ArcCatalog, para crear entidades geográficas cuyo resultado es una
geodatabase representada mediante un modelo digital. Se procedió a recopilar y
evaluar información digital básica de coberturas y bibliografías de estudios
realizados de erosión hídrica, así como datos de edafología, clima, topografía,
caudales hidrográficos de la subcuenca y aspectos agronómicos capturados y
procesados por las siguientes Instituciones Públicas como: Instituto Geográfico
Militar – Geoportal (IGM); Instituto Espacial Ecuatoriano – Geoportal (IEE);
Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca – Geoportal
(MAGAP); Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI).
El material empleado como la cartografía base y temática en el estudio es
el siguiente:
3.1.2 Materiales
3.1.2.1 Materiales de campo
Cartas topográficas (El pueblito MIII-F1; Rocafuerte MIII-F3; Manta
MIII-E4; Montecristi MIV-A2; Portoviejo MIV-B1; Honorato Vásquez MIV-B2;
43
Membrillal MIV-A4; Santa Ana MIV-B3; Jipijapa MIV-C2; Pueblo Nuevo MVI-
B4), de la zona de la subcuenca, GPS (Sistema de posicionamiento global),
cámara digital.
3.1.2.2 Materiales de gabinete
3.1.2.2.1 Imágenes satelitales
RapidEye – Imagen de 2011; de 3 bandas color rojo, azul y verde, imagen
de 5 metros por pixel.
Landsat 7 – Imagen de 2001; de 7 bandas siendo las principales las de
color rojo, azul y verde, imagen de 15 metros por pixel.
Cobertura en formato raster
Modelo digital de elevación (M.D.E).
Cobertura en formato vectorial
o Capa sectorial de la subcuenca en estudio.
o Capa sectorial de polígonos sobre límites administrativos de la Provincia
de Manabí.
o Capa vectorial de polígonos de edafología nacional.
o Capa vectorial de puntos de poblados.
o Capa vectorial de coberturas y vegetación nacional.
o Capa vectorial de uso de suelos nacional.
o Capa de vectorial de puntos de estaciones meteorológicas nacional.
o Capa de vectorial de ríos simples y dobles nacional.
o Capa de curvas de nivel cada 10 metros.
o Capa de vectorial de topografía y altitud.
o Datos climáticos/meteorológicos.
o Datos socio-económicos.
44
o Datos de campo sobre uso actual del suelo.
o Mapas catastrales.
3.1.3 Sistemas de referencia utilizada
El sistema de coordenadas empleado en la cartografía básica y temática
para el estudio en la subcuenca río Portoviejo es el Datum WGS 84, la cual se
encuentra conformado por coordenadas geográficas y planas, a nivel mundial nos
permite localizar un punto geográficamente dentro de la tierra, siendo sus siglas
las siguientes: World Geodesic System 84.
Sistema de Proyección: Sistema de Coordenadas Universal Transversal de
Mercator (en inglés Universal Transverse Mercator, UTM), basado en la
proyección cartográfica.
3.2 Metodología de investigación.
Dentro de la metodología empleada se utilizó la propuesta del
Departamento de Agricultura (U.S.D.A), donde se determina que la Ecuación
Universal de Pérdida de Suelo (U.S.L.E), es el método más empleado para este
tipo de estudios cuando se trata de la erosión del suelo.
Para el análisis de la erosión hídrica se utilizó los sistemas de información
geográfica, en la cual se empleó información temática y gráfica. Primeramente se
procedió a recopilar información mediante trabajos de campo cuya información se
analizó con el programa ArcGis y también se recurrió a datos de estudios
anteriores relacionados con los factores de la Ecuación Universal de Pérdida del
Suelo (R,K,LS,C,P), siendo necesario entrar en contacto con instituciones
encargadas de realizar los estudios geográficos como son: Ministerio de
Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca; Instituto Espacial Ecuatoriano
(IEE); Instituto geográfico militar (IGM); para así poder elaborar, ordenar y
codificar la información en una base de datos para el estudio con información
confiable y actualizada, a su vez insertar en el sistema de información geográfica
45
(S.I.G), el mapa de la Provincia de Manabí y sus respectivos cantones, de cuya
información se obtuvieron los elementos importantes como: estado y uso de la
tierra, drenaje superficial, división de cuencas, subcuenca, curvas de nivel (cada
10 y 20 metros), geología, erosión hídrica, cuya información son de libre acceso
en las páginas de las instituciones antes mencionadas.
Una vez obtenida la información alfanumérica se procedió a realizar
diferentes procesos para digitalizar la información como: interpolación,
intersección y edición de tablas, cada uno de los procesos aplicados dieron
resultados los mapas temáticos del área estudiada.
3.3 Tipo de investigación
Se realizó el tipo de investigación analítico – descriptivo, el analítico que
consiste en la proposición de plantear y sugerir para obtener buenos resultados
verdaderos en el área de estudio. Descriptivo, para realizar un análisis de conjunto
obteniendo un resultado del problema que es la erosión, lo cual no existen
cambios en el contorno del área estudiada.
46
Tabla N° 3.2
Variables estudiadas.
Variables Dimensión Indicador Escala Instrumento /
investigaciones
Variable
independiente
Erosión hídrica Pérdida de suelo U.S.L.E Ton/ha/año Método indirecto U.S.L.E
Variable
dependiente
Erosividad
Factor R
Precipitación Fórmula de
Fournier
+-Valores de precipitación (mm)
ArcGis 9.3, spline
(herramienta de análisis
geo-espacial en Arcgis.)
Erodabilidad
Factor K
Propiedades
químicas y físicas
del suelo
Textura Arena, limo y arcilla (%)
Estudio de suelo –
Ministerio de Agricultura,
Ganadería, Acuacultura y
Pesca, Observación in situ.
47
Materia
Orgánica
Arena, limo y arcilla (%) Ministerio de Agricultura,
Ganadería, Acuacultura y
Pesca,
Estructura
ESTRUCTURA Valor
Muy fina granular (1mm) 1
Fina granular (1-2 mm) 2
Media gruesa granular (2-10 mm) 3
Blocosa, laminar, masiva 4
Observación en el sitio
Permeabilidad
CLASE COD. PERMEABILIDAD
- Franco arcilloso 6
- Arcilloso arenoso, franco 5
Arcilloso limoso
- Franco arcilloso arenoso 4
Franco arcilloso
- Arcilloso, franco limoso 3
Franco arenoso, franco
Valores en base a la textura
del suelo.
48
- Arenoso, francoso, franco 2
Arenoso
- Arena 1
Factor (LS) - Longitud del
terreno
- Grado de la
pendiente
DEM (Modelo
digital de
elevaciones)
Metros sobre nivel del mar
ArcGis 9.3, observación in
situ.
Factor (C) Cobertura vegetal
Imágenes
Landsat 7 y
RapidEye
Tabla de valores del factor C, valores que fluctúan
entre 1,0 a 0, 001
ArcGis 9.3
Factor (P) Prácticas de
protección
Imágenes Protección y cobertura vegetal ArcGis 9.3
Elaborado por: El Autor
Fecha: Enero del 2014
49
Para la presente investigación del estudio de la erosión hídrica en la
subcuenca río Portoviejo, se estimaron los factores elementales de la Ecuación de
Pérdidas de Suelo, por estar representados por cada elemento como los siguientes:
R (erosividad de la lluvia), K (erodabilidad del suelo), LS (longitud y grado de la
pendiente), C (Factor cobertura). En el factor P (Prácticas de conservación del
suelo), no se realizó el respectivo cálculo por la falta de información disponible
dentro de la subcuenca y por no existir prácticas de conservación en la zona de
estudio.
La obtención de cada valor y variable se describe a continuación:
3.4 Cálculo del procesamiento de los factores en la erosión hídrica dentro dela subcuenca río Portoviejo.
Para la determinación de los factores de U.S.L.E., se procedió a realizar
los siguientes procedimientos:
3.4.1 Cálculo de erosividad de la lluvia (factor R)
Es el factor R, que determina la agresividad o erosividad de la lluvia, lo
cual se expresa en (Mj*mm/ha*hr*año), siendo el que define la capacidad
potencial de las precipitaciones en provocar erosión en el suelo por un periodo de
lluvia determinado.
Para el cálculo de la erosividad de la lluvia sobre el suelo se realizó
mediante la ecuación de Arnoldus (1978), lo cual se encuentra fundamentada
mediante el índice de Fournier, esta ecuación se aplica en estudios de influencia
del clima en el suelo, definiéndose de la siguiente manera:
Ecuación (2)
IF=
50
Donde:
IF = Índice de Fournier
P2 = Precipitación mensual en milímetros (mm).
P = Precipitación anual en milímetros (mm).
Se consideró que para obtener el resultado del factor R, el clima es la
variable de mayor importancia en el estudio de la erosividad, la intensidad de
energía cinética, ésta se da en cada impacto que provoca la lluvia en el suelo y no
generalmente por la escorrentía en sí; esto quiere decir que el resultado que se
obtendrá de aplicar la fórmula de Arnoldus (1978), dependerá solamente de la
lluvia y es independiente del escurrimiento del suelo.
3.4.1.1 Procesamiento de los datos de lluvia (pluviométricos)
Para la aplicación de la ecuación fue necesario recurrir a los valores de los
registros mensuales y anuales de precipitaciones, verificando la distribución
espacialmente mediante el uso de sistemas de información geográfica en el
territorio de la subcuenca río Portoviejo, en las once estaciones meteorológicas
utilizadas para el estudio. En la obtención de los registros de precipitaciones se
recurrió a los libros diarios de la entidad encargada del manejo de la información
hidrológica como es el Instituto Nacional de Meteorología e hidrología
(INAHMI), se empleó los registros de precipitaciones durante el periodo de 2001
al 2010 (ver tabla 3.3), realizando el cálculo promedio para el estudio de la
precipitación media anual durante los 10 años.
51
Tabla N° 3.3
Estaciones climatológicas utilizada para el cálculo de la erosividad de la lluvia en
la subcuenca río Portoviejo.
N0 Cantón Código Nombre Coordenada
x
Coordenada
Y
Altitud
(msnm)
Promedio
precipitación
media anual
(mm)
2001-2010
1 Santa Ana M034 INAMHI Santa
Ana
569409 9867116 70 1332,51
2 Santa Ana MB82 Teodomira –
UTM
568161 9870292 47 590.77
3 24 De Mayo M447 24 de Mayo –
Jaboncillo
575490 9850179 140 803.30
4 Portoviejo M005 Portoviejo - UTM 560426 9884598 41 445.10
5
Portoviejo M274 Portoviejo –
Aeropuerto
559179 9884349 46 428.65
6 Rocafuerte M165 Rocafuerte 561740 9898489 21 368.13
7 Portoviejo M461 Río chico -
Pechiche
565564 9889584 43 822.18
8 Chone M162 Chone 613311 9930309 39 880.70
9 Bolívar M247 Murucumba 612352 9898391 64 1346.27
10 Manta M074 Manta –
Aeropuerto
535213 9894641 12
402,30
11 Portoviejo M452 Zapote 605084 9896272 50 723.26
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI – Datum
WGS84.
Elaborado por: El autor
52
Figura N° 3.2
Estaciones meteorológicas dentro de la subcuenca río Portoviejo.
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI – Datum WGS84.
53
Una vez determinada las estaciones climatológicas se procedió a crear un
archivo en el programa Excel, en el cual se ingresó los datos de precipitación
media de los últimos 10 años de estudio, procediendo a espacializarlos mediante
el programa ArcGis 9.3, utilizando la herramienta File>Add-data, se seleccionó
mediante clip derecho en el archivo de precipitación y aplicamos la opción
Display XY Date, enlazando las coordenadas X y Y; aplicando el sistemas de
referencia WGS 84, mediante este procedimiento se obtuvo el archivo en formato
vector, luego se ingresaron los valores de precipitación calculados en el estudio
mediante la tabla de atributos.
En la espacialización de la información se procedió a estimar los datos de
precipitación mediante la interpolación, aplicando la herramienta Spatial
Analyst/interpolation; mediante el método de Ponderación Inversa a la Distancia
(IDW), cuya función depende de un parámetro (precipitación), generando una
excelente continuidad espacial, dichos resultados se los compara mediante valores
parecidos utilizando el cálculo del promedio de puntos de los datos de la muestra
en la vecindad de cada celda procesada. Cuanto más cerca está un punto del centro
de la celda que se está interpolando, más influencia o peso tendrá en el proceso de
cálculo del promedio, eso implica que nunca generará valores fuera del rango de
los datos. Como resultado de la aplicación del método de Ponderación Inversa a la
Distancia (IDW), se obtuvo un modelo ráster del valor interpolado de la
precipitación media durante los años 2001 al 2010.
Una vez obtenido el raster de precipitación se aplicó la fórmula de
Arnoldus (1978), (ver ecuación 2), fundamentada en el índice de Fournier con la
herramienta en ArcGis 9.3 de Spatial Analyst/ raster calculator, cuya función es
ejecutar una expresión algebraica aplicada, empleando varias herramientas de una
calculadora simple. Mediante esta aplicación se pudo obtener el mapa de
erosividad de la lluvia factor (R), luego se aplicó desde la caja de herramientas de
ArcToolbox, la opción de Spatial Analyst tools>reclass>reclassify, clasificando en
cuatro valores para tener una mejor regulación del modelo. Con el respectivo
cálculo de la erosividad (R), se aplicó la categorización de clasificación del Índice
de Fournier (tabla 3.4), como manifiesta la metodología que ha sido probada por
54
la la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación,
FAO, en estas clases de investigaciones.
Tabla N° 3.4
Categorización de la erosividad (R), propuesta para el estudio.
MJ*mm/Ha*H*Hrs*año Factor R
0 – 50 Bajo
50 – 550 Moderado
550 – 1000 Alto
Mayor a 1000 Muy Alto
Fuente: Índice de Fournier
Para determinar el grado de intensidad de la posible relación entre las
variables aleatorias como son la precipitación y el índice de Fournier, se aplicó el
método de coeficiente de relación lineal, ésta se desarrolló mediante el programa
Excel, que permite obtener el diagrama de dispersión para confirmar si existe
relación entre las dos variables antes mencionadas procediendo primeramente a
generar una tabla con los valores de precipitaciones y el resultado del índice de
Fournier (IF), luego se seleccionó los valores antes mencionados y se aplicó la
opción insertar gráficos>función de dispersión de X y Y, generando el gráfico con
los valores antes mencionados. En el cálculo del coeficiente de regresión lineal
(r), de Pearson se aplicó la opción insertar función (fx), luego se fue clasificando
los valores de X y Y, con cada valor para obtener el resultado.
56
3.4.2 Cálculo de erodabilidad del suelo (factor K)
La erodabilidad se la describe como la susceptibilidad o desprendimiento
de un suelo que provoca una erosión, ésta se generaría por la caída de la lluvia en
un lugar determinado. Mediante el método de Wischmeier y Smith (1978), para el
cálculo del factor K, se emplearon los datos más relevantes que posee el suelo en
la subcuenca río Portoviejo, para el estudio se tomaron en cuenta los cuatro
componentes más importantes como son: el contenido de materia orgánica, la
estructura del suelo, la textura y permeabilidad del suelo.
En todo estudio de la erodabilidad del suelo se considera a la textura
gruesa como un suelo arenoso que tienden a poseer valores cercanos de 0,05 a 0,2
de valor de erodabilidad, esto se debe por su muy baja escorrentía, aunque son
suelos fácilmente de mucha erodabilidad de acuerdo a la pendiente y son
totalmente permeables. Los suelos que presentan una textura mediana conocidos
como francos, suelen presentar valores cercanos de 0,25 a 0,4 de erodabilidad ya
que son moderadamente susceptibles al desprendimiento causado por el agua y el
viento, por lo que presentan una escorrentía de estado moderado ejerciendo un
mayor control y mitigación a la erosión. Se tiene que los suelos que presentan alto
contenido en su composición de arcilla, presentan bajos valores entre los rangos
de 0,05 a 0,15 de erodabilidad, esto los hace muy resistente al desprendimiento de
sus partículas de suelo. Los que tienen contenido de limo en su textura son los
más propensos a sufrir desprendimientos de sus partículas, generando altas
escorrentías cuyos valores tienen a ser mayores de 0,5 de erodabilidad.
Para la determinación de la erodabilidad en la subcuenca del río Portoviejo
y por poseer una superficie de gran dimensión, al tornarse demasiado laborioso en
la obtención de los valores en el cálculo del factor K, se recurrió a los mapas
digitales de geopedología y edafológicos elaborados entre los periodos del 2000 al
2012, los cuales fueron digitalizados en formato shapefile, cuya cartografía
temática del suelo se encuentra disponible por las instituciones como: Instituto
Espacial Ecuatoriano (IEE), Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y
57
Pesca (MAGAP), cuyas escalas la podemos encontrar a 1: 25.000, de referencia
Wgs 84 – UTM, zona 17 sur.
Una vez analizado los tipos de suelos se obtuvo ocho clases de texturas
dentro de la subcuenca río Portoviejo, siendo los siguientes suelos: arenoso (a),
franco arenoso (Fa), franco (F), franco limoso (FL), franco arcilloso arenoso
(FAa), franco arcilloso (FA), franco arcillo limoso (FAL), arcillo limoso (AL),
arcilloso (A).
Una vez obtenidas las texturas dentro de la subcuenca, se procedió a
extraer el área en estudio utilizando el programa ArcGis 9.3, generando un mapa
de los suelos existentes y se le asignó los valores respectivos (tabla 3.5), para
proceder a realizar el cálculo de la erodabilidad en la subcuenca.
Tabla 3.5
Valores de las clases texturales.
Textura Descripción
Arcilloso, arcillo limoso 1
Arena 2
Franco arcilloso; franco arcillo arenoso;Franco limoso; franco arcillo limoso
3
Franco arenoso 4
No aplicable 0
Fuente: Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca (MAGAP);
Instituto Ecuatoriano Espacial (IEE)
Elaborado por: El autor
3.4.2.1 Materia Orgánica
Los suelos en la Provincia de Manabí son netamente pobres en materia
orgánica, siendo este elemento muy importante en el crecimiento, estructuración
del suelo y su resistencia a erosiones. Para determinar la erodabilidad se calculó el
58
porcentaje de acuerdo a la clase de cada suelo y estudios efectuados en la zona de
la subcuenca río Portoviejo.
3.4.2.2 Estructura del suelo
En los valores de la estructura (tabla N° 3.6), se emplearon de acuerdo a la
textura y taxonomía del suelo, dado que este factor es muy importante en la
regulación de aire y del agua en el suelo, por la función que cumplen cada
partícula que conforman cada tipo de suelo. La información fue proporcionada por
el Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca (MAGAP), y del
Instituto Espacial Ecuatoriano (IEE), cuyos valores son los siguientes:
Tabla 3.6: Clases de estructura del suelo
Estructura del suelo Código
Granular muy fina (<1mm) 1
Granular fina (1-2 mm) 2
Granular media o gruesa (2-10 mm) 3
Bloques, laminar o maciza 4
Fuente: Iñiguez 1999.
3.4.2.3 Permeabilidad
Los datos de permeabilidad de cada suelo se obtuvieron mediante el
triangulo textural de porcentaje de limo, arcilla y arena que posee cada tipo de
suelo en la subcuenca río Portoviejo, por lo tanto se obtuvo el código de
permeabilidad que conforma el área en estudio (tabla N° 3.7).
En el cálculo para la determinación de la erodabilidad del suelo mediante
el método U.S.L.E, se le asignaron seis valores de acuerdo a las clases de textura
encontradas dentro de la subcuenca (tabla N° 3.8).
59
Tabla N° 3.7
Código U.S.L.E., de la permeabilidad del suelo.
Código
U.S.L.E
Categoría de
Permeabilidad
1 Rápida a muy rápida
2 Moderada a rápida
3 Moderada
4 Moderadamente Lenta
5 Lenta
6 Muy Lenta o nula
Fuente: Iñiguez 1999.
Tabla N° 3.8
Código de permeabilidad y estructura del suelo en función de su textura.
Clase de texturaCódigo de
permeabilidadArcilloso 6
Arcillo limoso 5Franco, franco arcilloso 4
Franco arcillo limoso, franco arcillo arenoso 3Franco arenoso 2
Arena 1
Fuente: Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca (MAGAP);
Instituto Ecuatoriano Espacial (IEE)
Elaborado por: El autor
60
Tabla N° 3.9
Datos edafológicos de los suelos dentro de la subcuenca río Portoviejo.
Texturas Tipos de
suelos
Limo Arcilla Amf M.o Cod.
textura
Valor
m
Permeab
ilidad
Arcilloso pesado 20 60 20 3 1 1600 6
Arcillo
limoso
pesado 40 40 20 2 1 3600 5
Arena liviano 15 10 15 1 3 2700 2
Franco medios 40 20 40 3 2 3600 4
Franco
arcillo
limoso
pesados
20 40 40 3 3 3600 5
Franco
arcillo
arenoso
medios 35 30 35 2 2 4900 4
Franco
arcilloso
pesados 30 40 30 2 2 3600 5
Franco
arenoso
medios 50 10 40 1 3 6400 3
Fuente: Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca (MAGAP);
Instituto Ecuatoriano Espacial (IEE)
Elaborado por: El autor
61
Una vez realizado el análisis de las texturas y determinado los valores o
códigos de materia orgánica, estructura y permeabilidad, se procedió a emplear las
ecuaciones (3 y 4), utilizada por la Organización de las Naciones Unidas para la
Agricultura y la Alimentación, FAO (Food and Agriculture Organization por sus
siglas en inglés), aplicándola de la siguiente:
Ecuación (3) Ecuación de erodabilidad utilizado para el cálculo del factor K.
K = 2,1M1,14 (10-4)(12-a)+3,25(b-2)+2,5(c-3) / 100
Ecuación (4) Ecuación para el cálculo de porcentaje de limo, arena fina y arcilla.
M = (%limo + % arena muy fina) (100%-arcilla)
Donde:
K: Factor de erodabilidad del suelo.
M: Asociado a las partículas – factor textural (% limo + arena muy fina) (100 % –
arcilla).
a: Porcentaje de materia orgánica.
b: Código de tipo de estructura (granular muy fina=1: granular grueso a medio=3;
Blocosa, laminar, masiva=4).
c: Código de clase de permeabilidad (rápida = 1; moderadamente rápida = 2;
moderada = 3; lenta a moderada = 4; lenta = 5; muy lenta = 6).
De acuerdo a los diferentes tipos de textura que posee el área en estudio, se
procedió a realizar el respectivo cálculo mediante las ecuaciones (3 y 4),
obteniendo los siguientes resultados:
Suelo – arcilloso
M = (%limo + % arena muy fina) (100%-arcilla)
M = (20%limo +20% arena muy fina) (100% - 60 arcilla)
62
M = 1600
K = 2,1M1,14 (10-4)(12-a)+3,25(b-2)+2,5(c-3) / 100
K= 2,1*16001,14 (10-4)(12-3)+3,25(1-2)+2,5(6-3) / 100
K= 0,12
Suelo – arena
M = (%limo + % arena muy fina) (100%-arcilla)
M = (5%limo +25% arena muy fina) (100% - 5 arcilla)
M = 2850
K = 2,1M1,14 (10-4)(12-a)+3,25(b-2)+2,5(c-3) / 100
K= 2,1*28501,14 (10-4)(12-1)+3,25(3-2)+2,5(1-3) / 100
K= 0,18
Suelo – arcillo limoso
M = (%limo + % arena muy fina) (100%-arcilla)
M = (40%limo + 20% arena muy fina) (100% - 40 arcilla)
M = 3600
K = 2,1M1,14 (10-4)(12-a)+3,25(b-2)+2,5(c-3) / 100
K= 2,1*36001,14 (10-4)(12-2)+3,25(1-2)+2,5(5-3) / 100
K= 0,25
Suelo – franco
M = (%limo + % arena muy fina) (100%-arcilla)
M = (20%limo +40% arena muy fina) (100% - 40 arcilla)
M = 3600
K = 2,1M1,14 (10-4)(12-a)+3,25(b-2)+2,5(c-3) / 100
K= 2,1*36001,14 (10-4)(12-3)+3,25(2-2)+2,5(4-3) / 100
K= 0,24
63
Suelo – franco arcillo arenoso
M = (%limo + % arena muy fina) (100%-arcilla)
M = (35%limo +35% arena muy fina) (100% - 30 arcilla)
M = 4900
K = 2,1M1,14 (10-4)(12-a)+3,25(b-2)+2,5(c-3) / 100
K= 2,1*49001,14 (10-4)(12-2)+3,25(2-2)+2,5(4-3) / 100
K= 0,36
Suelo – franco arcillo limoso
M = (%limo + % arena muy fina) (100%-arcilla)
M = (35%limo +40% arena muy fina) (100% - 55 arcilla)
M = 3375
K = 2,1M1,14 (10-4)(12-a)+3,25(b-2)+2,5(c-3) / 100
K= 2,1*33751,14 (10-4)(12-3)+3,25(3-2)+2,5(5-3) / 100
K= 0,28
Suelo – franco arcilloso
M = (%limo + % arena muy fina) (100%-arcilla)
M = (30%limo +30% arena muy fina) (100% - 40 arcilla)
M = 3600
K = 2,1M1,14 (10-4)(12-a)+3,25(b-2)+2,5(c-3) / 100
K= 2,1*36001,14 (10-4)(12-2)+3,25(2-2)+2,5(5-3) / 100
K= 0,29
Suelo – franco arenoso
M = (%limo + % arena muy fina) (100%-arcilla)
M = (40%limo +40% arena muy fina) (100% - 20 arcilla)
64
M = 6400
K = 2,1M1,14 (10-4)(12-a)+3,25(b-2)+2,5(c-3) / 100
K= 2,1*64001,14 (10-4)(12-1)+3,25(3-2)+2,5(3-3) / 100
K= 0,53
Una vez obtenidos los resultados necesarios para el respectivo cálculo de
la erodabilidad, se ingresaron los datos en el programa ArcGis 9.3, en la tabla de
atributos del archivo del factor k, los valores de cada cálculo de suelo se
espacializaron mediante la aplicación de la herramienta ArcToolbox>Conversión
Tools>To Raster>Polygon to Raster, creando un archivo en formato raster, para
luego mediante la aplicación de la herramienta Spatial Analyst>Reclassify,
clasificar en cuatro clases de texturas con sus respectivos valores del factor K
(figura 3.3).
66
3.4.3 Factor de longitud y grado de la pendiente (LS).
Este factor representa el efecto que genera la longitud y el grado de la
pendiente en un suelo determinando su erosión. La longitud (L), se la define como
la distancia de inicio del punto del flujo en el terreno, hasta el punto final donde se
depositan los sedimentos provocados por la lluvia. La pendiente (S), refleja la
gradiente que se genera en una pendiente provocando la erosión y, esta se expresa
en porcentaje.
En la obtención de los factores L y S, se procedió a realizar el cálculo por
separado a partir de los dos subfactores: grado de la pendiente en porcentaje (S),
así como la longitud de la pendiente (L), el primer paso consistió en crear un Tin
(red irregular de triángulos), para lo cual se utilizó las curvas de nivel de cada 20
metros, la información digital se la recopiló tanto del Instituto Geográfico Militar
(IGM) y Instituto Espacial Ecuatoriano (IEE). Una vez con la respectiva
información se procedió mediante el programa ArcGis 9.3, con la herramienta de
3D Analyst > create/Modify y Tin, una vez obtenida la Red Irregular de
Triángulos (tin), se procedió a crear el Modelo de Elevación Digital (MED),
utilizando la herramienta 3D Analyst, mediante la opción Convert>Tin to Raster,
transformándolo a formato raster con una resolución de 25 metros de pixel.
3.4.3.1 Factor inclinación de la pendiente (S)
Para la obtención del factor S (pendiente), se procedió mediante el área de
la subcuenca a extraer del Modelo de Digital de Elevación (MDE), en formato
raster solo el área que comprende la superficie de la subcuenca, aplicando la
opción de extracción por máscara de la herramienta ArcToolbox>SpatialAnalysis
Tools>Extraction>Extract by Mask.
Una vez obtenido solamente el raster del área de la subcuenca, se procedió
a generar un mapa de pendientes en valores porcentuales, por medio del programa
de análisis espacial ArcGis 9.3, cuya aplicación para el análisis se utilizó la
herramientas Spatial Analyst>Surface Analysis>Slope, generando un mapa con la
67
inclinación en porcentaje y poder aplicar la siguiente ecuación de Wischmeier y
Smith (1978), de la siguiente manera:
Ecuación (5)
S = 0,065 + 0,045s + 0,0065s2
Dónde:
S = Factor de la pendiente
s = La pendiente del terreno (en porcentaje)
Luego de remplazar los valores mediante la herramienta Spatial Analyst> raster
calculator, que es la calculadora de mapas que generaría el factor en estudio, se
aplicó los valores como se detalla en el siguiente procedimiento:
Ecuación (5)
S = 0,065 + 0,045 [Slope] + 0,0065 [Slope]*2
Donde:
Slope = Mapa en porcentaje.
Una vez aplicada la ecuación, se obtuvo el mapa del factor S.
69
3.4.3.2 Factor de longitud de la pendiente (L)
La longitud de la pendiente se la define como la distancia que generaría la
caída de una gota de lluvia en un relieve mayor sobre una superficie hasta el punto
final del recorrido del depósito llamado sedimento.
Para proceder a determinar este factor L (Longitud de la pendiente), se
recurrió a la fórmula empleada por Wischmeier y Smith (1978), que consiste en
obtener el factor en estudio mediante la siguiente ecuación:
Ecuación (6)
L = (ʎ/22.13)m
Dónde:
L = Factor de la longitud de la pendiente.
ʎ = Longitud de la pendiente (m).
m = Exponente influenciado por el grado de la pendiente (raster).
22.13 = Longitud estándar de la pendiente usada para el área en estudio.
En la obtención del valor ʎ (Longitud de la pendiente), se procedió a
generarlo mediante el Modelo de Digital de Elevación (M.D.E), en formato raster,
aplicando con el botón derecho en el raster del Modelo Digital de Elevación y con
la opción/source de Arcgis se verificó los valores en la resolución del pixel los
cuales fueron los siguientes: X= 25 m (metros); en Y= 25 m (metros).
Una vez obtenidos los valores de la resolución del pixel se procedió aplicar
la ecuación del teorema de Pitágoras, que permitió obtener la longitud de la
hipotenusa (ʎ).
Ecuación (7)
ʎ =
Dónde:
70
TC = Es el tamaño del pixel de cada celda en el Modelo de Digital de Elevación
(MDE).
Aplicando la ecuación se obtuvo el valor de longitud de la pendiente en la
siguiente ecuación:
Ecuación (8)
ʎ =
ʎ =
ʎ = 35.4
Para el cálculo del exponente m (exponente influenciado por el grado de la
pendiente), se procedió aplicar los respectivos valores mediante la tabla (9), de
Wischmeier y Smith (1978), lo cual mediante el raster de pendientes en
porcentajes (SLOPE %), se realizó una reclasificación de valores (ver tabla 3.10),
procediendo a remplazar los porcentaje obtenidos en el raster de pendiente.
Tabla N° 3.10
Valores del exponente (m)
Valor de la Pendiente % de
Pendiente
0.5 > 5
0.4 3 – 5
0.3 1 – 3
0.2 < 1
Fuente: Wischmeier y Smith, 1978.
Una vez obtenido los resultados de las variables, se procedió mediante la
herramienta de raster calculator (calculadora de mapas), a realizar la siguiente
ecuación:
L = (ʎ/22.13)m
Remplazando los datos, la ecuación se calculó de la siguiente manera:
71
L = (35,4/22.13)˄[SLOPE]
3.4.3.3 Determinación del Factor LS (Longitud y Pendiente de la ladera)
Para la obtención del factor LS, se multiplicaron los mapas de factor L y
S, mediante el Sistema de Información Geográfica del programa ArcGis
empleando la herramienta Spatial Analyst/raster calculator.
LS = factor_L * factor_S
Cuyo resultado fue un raster del factor LS con una resolución espacial de
25 metros (ver figura 3.5). Se categorizó los valores de la siguiente forma.
Tabla 3.11
Categorización del factor LS.
Factor LS Categorización
Bajo <15
Moderado 15 - 30
Alto 30 - 45
Muy Alto > 45
Fuente: Instituto Espacial Ecuatoriano (IEE).
Elaborado por: El autor
73
3.5 Factor de uso y cobertura del suelo (C).
El factor C, nos indica el estado de protección vegetal y comportamiento
del suelo frente a un área de intensidad generada por la precipitación caída y la
disminución del efecto erosivo en el suelo. Para la obtención del uso y cobertura
del suelo, se valoró las coberturas existentes (tabla 3.13), cuya información y
clasificación se realizó del archivo digital en formato shapefile del mapa de uso y
cobertura del suelo del Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca
(MAGAP), cuyo uso de suelo en la subcuenca río Portoviejo, es con el fin de
conocer de forma más segura y completa la información sobre los cultivos
existentes y su incidencia con los procesos erosivos, desarrollándose
verificaciones en el campo mediante un análisis cualitativo de las coberturas y su
uso actual del suelo por parte de los habitantes que viven dentro del área en
estudio. En lo consiguiente se procedió a efectuar un análisis de los tipos y usos
de suelos, mediante las imágenes satelitales de RapidEye y Landsat 7, capturadas
entre los años 2001 – 2012, cuya resolución del pixel en cada imagen fueron de 30
metros x 30 metros.
Luego de realizado el análisis se logró obtener 24 tipos de usos de suelos
dentro del área en estudio, considerando el factor C, como uno de los factores más
relevantes para la obtención del impacto de la erosión en la subcuenca río
Portoviejo, considerando su importancia en la protección que brinda al suelo ante
uno de los elementos más erosivos que existe en nuestro medio como es la lluvia.
En la determinación de cada tipo de vegetación o cultivo de los valores en
factor C, se recurrió a los publicados por Wischmeier (1.978).
74
Tabla N° 3.12
Valores asignados a cada uso y cobertura vegetal como se muestra en el Cuadro 3
de varios autores como Wischmeier y Smith (1978); Roose (1977); Singh, Babu y
Chandra (1981); El- Swaify, Dangler y Arstrong (1982); Hurni (1987); Hashim y
Wong (1988).
Cultivo y prácticaMedia anualdel factor c
Suelo desnudo 1,0Bosque o matorral denso, cultivos con alto porcentaje de mulch 0,001Sabana o pradera herbácea en buenas condiciones 0,01Sabana o pradera herbácea sobre pastada 0,1Maíz, sorgo o mijo: alto rendimiento con laboreo convencional 0,20 – 0,55Maíz, sorgo o mijo: alto rendimiento sin laboreo convencional 0,50 – 0,90Maíz, sorgo o mijo: bajo rendimiento con laboreo mínimo o no laboreo 0,02 –0,10Maíz, sorgo o mijo: alto rendimiento, laboreo con chisel entre residuos 0,12 – 0,20Maíz, sorgo o mijo: bajo rendimiento, laboreo con chisel entre residuos 0,30 – 0,45Algodón 0,40 – 0,70Pradera herbácea 0,01 – 0,025Soja 0,20 – 0,50Trigo 0,10 – 0,40Arroz 0,10 – 0,40Cacahuete 0,30 – 0,80Palmera, cafeto, cocotero, con cobertura vegetal 0,10 – 0,30Piña cultivada a nivel, con retirada de residuos 0,10 – 0,40Piña cultivada a nivel, con residuos en superficie 0,01Patata, surcos según la pendiente 0,20 – 0,50Patata, surcos transversales a la pendiente 0,10 – 0,40Fresa con cobertura de malas hierbas 0,27Granado con cobertura de malas hierbas 0,08Granado limpio de malas hierbas 0,56Tef (Eragrostistef) 0,25Caña de azúcar 0,13 – 0,40Ñame 0,40 – 0,50Guisante de Angola 0,60 – 0,70Judía mungo 0,04Pimiento 0,33Cafeto: después de la primera recolección 0,05Plátano: después de su establecimiento 0,05 – 0,10Papaya 0,21
Fuente: Wischmeier y Smith
75
Tabla N° 3.13
Uso del suelo por diferentes tipos de coberturas dentro de la Subcuenca río
Portoviejo.
Fuente: Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca (MAGAP)
Elaborado por: El autor
Uso del suelo Área (ha) %
Arboricultura tropical 355570,00 24.46
Área erosionada 455200,00 31.32
Área urbana 129438,00 8.9
Bosque intervenido , pasto, vegetación 232352,00 15.98
Bosque natural 62752,00 4.32
Camaronera 24753,00 3.43
Cuerpo de agua artificial 49882,00 2.84
Cultivo de ciclo corto 41316,00 1.71
Frutales 80125,00 5.51
Pasto cultivado – 30% cultivo ciclo corto 22188,00 1.53
Área total 145.3576,00 100%
77
3.6.5 Factor prácticas de conservación de suelos (P).
El factor P, es considerado en los estudios de erosión cuando se aplica la
ecuación de U.S.L.E., como variable independiente del factor C, lo cual se le
considera como uno de los procesos de recuperación del suelo muy empleado por
conservacionistas y apoyado por organización no gubernamental (ONG), en
desarrollar estrategias para quienes labran o trabajan la tierra implementen con
conciencia una agricultura sustentable en beneficio de seguir conservando
nuestros principales recursos naturales.
Por lo tanto este factor no se lo consideró por no presentar prácticas de
conservación en la subcuenca estudiada.
78
CAPÍTULO IV
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1 Factor de erosividad de la lluvia (R).
4.1.1 Precipitaciones
Una vez analizado los registros de precipitaciones de cada mes durante los
años del periodo estudiado que comprende del 2001 al 2010, las mayores
precipitaciones se localizaron en la zonas altas de la subcuenca río Portoviejo,
cuyos resultados obtenidos indican que la máxima anual se registró durante el año
2002, con una precipitación de 2222,0 mm.año-1, en la estación meteorológica
Murucumba perteneciente al cantón Bolívar, y la de menor valor de precipitación
fue registrada en el año 2009 con un valor de 222,5 mm.año-1, perteneciente a la
estación meteorológica de Manta-aeropuerto, ubicada en el cantón Manta. Una
vez analizado los resultados se pudo constatar que las precipitaciones no
generaron mayor incidencia dentro de la subcuenca en lo que tiene que ver con el
arrastre de particular que generarían una mayor erosión en el suelo. Los periodos
de mayor agresividad de lluvias se presentaron a partir de los meses de enero a
abril, atribuyéndole a que cuyos meses son de la etapa invernal que se presentan
todos los años en las dos estaciones climáticas existentes. A continuación se
detalla los resultados de las precipitaciones de cada mes durante los 10 años de
estudio.
Enero, presentó una tendencia de crecimientos en las precipitaciones desde
los 156.0 mm., hasta los 311.4 mm., cuyos registros se presentaron en el año 2003
y 2001, estas tendencia se localizaron donde las altitudes oscilan entre los rangos
de 12 a 70 m.s.n.m., considerando que son áreas donde existe mayor cantidad de
vegetación y alejados de la ciudades. Los años que presentaron escasas
precipitaciones entre los rangos de 75.5 mm., y 69.0 mm., se localizaron en los
años 2004 y 2005.
79
Gráfico N° 4.1
0
100
200
300
400
mm.
ENERO
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI
Elaborado por: El autor (precipitación media 2001-2010).
Fecha: Enero del 2014.
Febrero, presentó un aumento en las precipitaciones medias durante los
años 2002 y 2006 con promedio de 323.4 mm y 324.2 mm., y con menores
registros de precipitaciones con valores de 194.0 mm. y 195.0 mm. en los años
2004 y 2005. Febrero fue el mes que mejor promedio presentó de precipitaciones
caídas con total 2168.9 mm. durante el 2001 al 2010.
Gráfico N° 4.2
050
100150200250300350
mm.
FEBRERO
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI
Elaborado por: El autor (precipitación media 2001-2010).
Fecha: Enero del 2014.
80
Marzo, presentó una precipitación media durante los años 2006, 2007 y
2010 con rangos de 255.8 mm; 222.9 mm y 246.8 mm. presentando una
disminución durante los años de 2004, 2005 y 2009. Durante el año 2002 presento
el mayor crecimiento de precipitación con un valor del 358.4 mm durante los años
de estudio.
Gráfico N° 4.3
0
100
200
300
400
mm.
MARZO
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI
Elaborado por: El autor (precipitación media 2001-2010).
Fecha: Enero del 2014.
Abril presentó una tendencia de disminución de lluvias durante los años
2004 y 2009, cuyos valores oscilaron entre 77.1 mm, 72.5 mm., presentando la
más baja precipitación en el 2006, con un valor de 40.6 mm. de lluvia
respectivamente. En el 2005 se registro la mayor precipitación de lluvia con
314.0 mm.
Gráfico N° 4.4
0
100
200
300
400
mm.
ABRIL
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI
Elaborado por: El autor (precipitación media 2001-2010).
81
Fecha: Enero del 2014.
En mayo se comenzó a tener una descendencia en las precipitaciones de lluvias,
registrando el valor mínimo de 1.1 mm presentándose en el año 2005, mientras
que solo presentó un incremento en la precipitación de 99.5 mm. en el año 2010.
Gráfico N° 4.5
0
50
100
150
mm.
MAYO
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI
Elaborado por: El autor (precipitación media 2001-2010).
Fecha: Enero del 2014.
Junio presentó una descendencia de la disminución de la lluvia en el año
2005 con un valor de 1.1 mm, considerando que pudo ocurrir por motivo de la
gran escasez de lluvias que existió durante ese año. La mayor precipitación media
se presentó durante el 2007 con un valor de 18.9 mm.
Gráfico N° 4.6
82
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI
Elaborado por: El autor (precipitación media 2001-2010).
Fecha: Enero del 2014.
En julio se presentó la mayor disminución en precipitaciones entre los años
2005 y 2009 respectivamente con valores de 1.4 mm y 0.7 mm, generando una
baja considerable entre los meses mencionados, en el 2006 y 2010 presenta igual
tendencia de crecimiento llegando a los 8.9 mm. de precipitación media durante
los años estudiados.
Gráfico N° 4.7
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI
Elaborado por: El autor (precipitación media 2001-2010).
Fecha: Enero del 2014.
Agosto al igual que el mes de julio registró una descendencia en las
precipitaciones, presentando un valor de 0.4 a 0.5 mm. que se dio en los años
2001 y 2005. Presentó un aumento en las precipitaciones con una precipitación
media de 7.3 y 7.9 mm registradas durante los años 2008 y 2009.
83
Gráfico N° 4.8
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI
Elaborado por: El autor (precipitación media 2001-2010).
Fecha: Enero del 2014.
- Septiembre presentó una considerable disminución en las precipitaciones
durante los años 2001, 2003, 2007, esto se debió a que es un mes donde existe
escasez de precipitación por estar en la plena etapa de verano, comenzando un
poco a incrementarse las precipitaciones durante el año 2009 con un 7.3 mm.
Gráfico N° 4.9
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI
Elaborado por: El autor (precipitación media 2001-2010).
Fecha: Enero del 2014.
84
El mes de octubre se mantiene con registro de una baja tendencia de
lluvias igual al mes de septiembre, con valores que oscilaron desde 0.7 mm. al 1.8
mm. registrados en el año 2010, 2005 y 2009. Estas tendencias se siguen
registrando por la época de verano que se tomaron los datos de precipitación de
cada estación.
Gráfico N° 4.10
0.0
5.0
10.0
15.0
mm.
OCTUBRE
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI
Elaborado por: El autor (precipitación media 2001-2010).
Fecha: Enero del 2014.
En el mes de noviembre se registró una leve tendencia de aumento en las
precipitaciones en comparación con el mes anterior. Se presentó el máximo
registro en el año 2006, con un valor de 12.7.5 mm. de precipitación en estado
ascendente, mientras que el menor valor de 1.1 mm., se registró en el año 2005.
Gráfico N° 4.11
0.0
5.0
10.0
15.0
mm.
NOVIEMBRE
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI
Elaborado por: El autor (precipitación media 2001-2010).
85
Fecha: Enero del 2014.
Diciembre se registró un aumento en la precipitación que van desde 56.1
mm en el 2002 y el 191.5 mm. en el 2010, presentando un incremento por estar al
inicio de la etapa invernal y generalmente se presentan las primeras lluvias en este
mes. Los años que presentaron bajos rangos de precipitación se registraron
durante el 2001, 2004 y 2008.
Gráfico N° 4.12
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI
Elaborado por: El autor (precipitación media 2001-2010).
Fecha: Enero del 2014.
Durante el rango de estudio que comprendió entre los años 2001 al 2010,
se registraron rangos con mayores precipitaciones de lluvias durante el 2002 y
2006 en el mes de febrero. Se puede comprobar que durante los meses de la etapa
invernal que comprenden entre enero a abril cuyas precipitaciones caídas
representan un 81,16 %, durante el periodo estudiado. Otros meses considerables
de lluvias de menores agresividades se dieron durante la época de verano,
comprendido entre mayo a diciembre con valores que fluctúan entre el 17% al
18% respectivamente.
Mediante el índice de Fournier (IF), se pudo obtener que en el mes de
febrero se registrara el mayor potencial erosivo, cuya representación comprende
un 28% de erosividad anual durante los años en estudio en la subcuenca río
86
Portoviejo. Las estaciones meteorológicas utilizadas para el estudio registraron un
89% del valor del índice de Fournier (IF), anual.
Como indica la tabla 4.14, se puede observar los resultados del factor R, en
cuanto a la erosividad de la lluvia en cada estación meteorológica y, en la figura
4.7, se puede apreciar de forma gráfica los valores para cada celda, donde los
distintos colores muestran los diferentes resultados de erosividad calculados
dentro del área en estudio.
Tabla N° 4.14
Resultados obtenidos del valor del índice de Fournier (R).
Cód. Estación meteorológica Índice de
Fournier
(mm.año-1)
Valoración
M034 Inamhi – Santa Ana 309.64 Moderado
MB82 Teodomira – UTM 131.65 Moderado
M447 24 de Mayo - Jaboncillo 193.32 Moderado
M005 Portoviejo – UTM 118.15 Moderado
M274 Portoviejo - Aeropuerto 113.40 Moderado
M165 Rocafuerte 97.38 Moderado
M461 Rio chico - Pechiche 205.97 Moderado
M162 Chone 210.55 Moderado
M074 Manta - Aeropuerto 100.05 Moderado
M247 Murucumba 548.72 Moderado
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI
Elaborado por: El autor
El valor del Índice de Fournier (IF), cuyo promedio de rango máximo es
548.72, se registró en la estación meteorológica Murucumba y los valores
mínimos de precipitación de 97,38 (IF), en la estación meteorológica Rocafuerte.
87
Se evidenció que los valores de mayor erosividad (rangos de 50 – 500), se
registraron en los cantones: Portoviejo, Bolívar y Chone.
Una vez aplicado el índice de Fournier (IF), de la metodología de la
Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación FAO,
se obtuvieron los valores los cuales nos indican de la existencia de una erosividad
moderada (ver tabla 4.14), en toda el área de la subcuenca río Portoviejo, esto se
debe a que la mayoría de los tipos de suelos que conforman el área de estudio,
presentan cierta resistencia a la agresividad de las lluvias.
En la investigación realizada por Gabriels en 1997, utilizó la ecuación del
Índice de Fournier (IF), en Europa para mapas isoerosivos y; Sonneveld en 1999,
estableció que el Índice de Fournier, es el mejor estimador de la erosividad de las
lluvias del factor R, de la U.S.L.E., para el uso de modelamientos en los procesos
erosivos. Mediante el análisis de regresión lineal entre las dos variables como son
la precipitación anual y el índice de Fournier (IF), cuyo resultado en el área de
estudio (cuadro 4.13), fue de r = 0,99 y R2 = 0,98, indicando que existe una
perfecta positiva correlación entre los resultados obtenidos y a la vez confirmando
la veracidad de la información aplicada. Donde:
r = regresión de Pearson
R2 = regresión lineal
Gráfico N° 4.13
Relación del promedio del Índice de Fournier (IF), y la precipitación de las
estaciones meteorológicas empleadas en el estudio.
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI
88
Elaborado por: El autor
En un estudio efectuado en una zona cafetalera del país de Colombia, en la
determinación de la erosividad de las lluvias mediante el índice de erosión pluvial
de Fournier de la U.S.L.E, se obtuvo una regresión lineal con un valor en el
coeficiente de determinación de 0,92, resultando un valor altamente significativo,
entre los índices de la ecuación de la U.S.L.E de Wischmeier y Fournier
(Federacafé, 1982), Concordando con el resultado obtenido de r = 0,99 obtenido
en la investigación, que al obtener un coeficiente altamente significativo, el
resultado nos interpreta que existe una buena concordancia entre las variables
estudiadas.
90
4.2 Factor de erodabilidad (k)
Como nos indica la tabla 4.15, el suelo franco arcilloso ocupa el 37,28%
de la superficie total de la subcuenca río Portoviejo, seguido del suelo arcilloso
con un valor del 31,05%, siendo los que más predominan en la subcuenca, el
restante porcentaje de ocupación de los suelos (31,67%), lo constituyen los suelos
arcillo limoso (2,80%), franco (13,67%), franco arcillo limoso (4,92%), franco
arcillo arenoso (3,49%), franco arenoso (1,73%), arena (0,57), y el área no
aplicable (4,46%), que corresponde a la zona urbana y cuerpos de agua.
Ligado a lo anterior, en la tabla N° 4.15, se analiza cada porcentaje que
ocupa los suelos respecto al total en el área estudiada.
Tabla N° 4.15
Textura en la subcuenca río Portoviejo.
Clase textural Área (ha)
Porcentaje
(%)
Arcilloso 45,1300 31,05
Arcillo limoso 24,0678 2,80
Franco 19,8946 13,67
Franco arcilloso 54,1959 37,28
Franco arcillo limoso 7,1520 4,92
Franco arcillo arenoso 5,0790 3,49
Franco arenoso 2,5150 1,73
Arena 0,8323 0,57
No aplicable 6,4910 4,46
Total 145,3576 100,00
Fuente: Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca
(MAGAP); Instituto Ecuatoriano Espacial (IEE)
Elaborado por: El autor
91
Gráfico N° 4.14
Porcentaje de tipos de suelos en la subcuenca río Portoviejo.
Fuente: Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca
(MAGAP); Instituto Ecuatoriano Espacial (IEE)
Elaborado por: El autor
De acuerdo a los resultados de las texturas encontradas, se puede analizar
que la subcuenca río Portoviejo, no presenta porcentajes considerables de limo, es
decir, no muestra gran porcentaje de texturas intermedias, lo cual en una primera
instancia no presentaría incidencia en los procesos erosivos.
Como podemos apreciar (Tabla N° 4.16), los valores de mayor
erodabilidad le corresponde a los suelos franco arenoso y los francos arcillo
arenosos, que van desde 0,53 t/ha/MJ/ha*mm/hr., y 0,36 t/ha/MJ/ha*mm/hr.,
respectivamente.
Los valores considerados con erodabilidad intermedia fueron los suelos
francos con un valor de 0,24 t/ha/MJ/ha*mm/hr., los arcillo limoso con 0,25
t/ha/MJ/ha*mm/hr., franco arcilloso con 0,29 t/ha/MJ/ha*mm/hr., y el suelo
franco arcillo arenoso con un 0,30 t/ha/MJ/ha*mm/hr.
La clase textural con menos erodabilidad le corresponde a los suelos arcilloso con
0,12 t/ha/MJ/ha*mm/hr.; arena con un 0,17 t/ha/MJ/ha*mm/hr. Donde tienen baja
susceptibilidad a riesgo de erosión.
92
Tabla N° 4.16
Valores de erodabilidad (K)
(K) t/ha/MJ/ha*mm/hr. Textura
0,12 Arcilloso
0,17 Arena
0,24 Franco
0,25 Arcillo limoso
0,29 Franco arcilloso
0,30 Franco arcillo limoso
0,36 Franco arcillo arenoso
0,53 Franco arenoso
Fuente: Ministerio de Agricultura, Ganadería,
Acuacultura y Pesca (MAGAP); Instituto
Ecuatoriano Espacial (IEE)
Elaborado por: El autor
Estos resultados se debe principalmente a los altos contenidos de limo y
arena presentes en los suelos franco arenoso y franco arcillo arenoso lo que ha
resultado que exista una disgregación con mayor facilidad del impacto de la lluvia
en el suelo; a diferencia del suelo arcilloso y arenoso que presentan muy baja
erodabilidad. Las áreas susceptibles que están propensas a una erosión hídrica de
acuerdo a su textura y cuya superficie nos indica la tabla N° 4.17, que existe una
erosión nula con el 31.62 %; se la ha catalogado como leve por su textura con un
16,49%; el 45.69 % como moderada y el 1.73 % se la considera como alta, El área
no aplicable están en la zona urbana y poblaciones que representan el 4.47 %, lo
cual significa que no existe peligro de una erosión en mayor escala dentro de la
subcuenca del río Portoviejo.
93
Tabla N° 4.17
Áreas susceptibles de acuerdo a la erodabilidad a riesgo de erosión.
Categorías Texturas Área (ha) %
1 Nulo Arcilloso Arena
45,9623 31,62
2 Leve Franco Arcillo
limoso23,9624 16,49
3 Moderada
Francoarcilloso
Franco arcillolimoso
Franco arcilloarenoso
66,4269 45,69
4 Alta Francoarenoso
2,5150 1,73
No Aplicable6,4910 4,47
Total 145,3576 100,00
Fuente: Ministerio de Agricultura, Ganadería,Acuacultura y Pesca (MAGAP); InstitutoEcuatoriano Espacial (IEE)Elaborado por: El autor
Las áreas no aplicables dentro del estudio del riesgo de erosión hídrica del
suelo utilizando el modelo U.S.L.E., mediante herramientas S.I.G, son aquellas
consideradas zonas de asentamientos humanos/ centros poblados y cuerpos de
agua artificiales dentro de la zona estudiada.
95
4.3 Factor de longitud y grado de la pendiente (LS)
El mapa final del factor LS, es una expresión conjunta la cual se obtuvo
sobreponiendo los raster finales tanto L y S (Gallego, A. et al 2002). Las mayores
pendientes presentadas dentro de la subcuenca, corresponden a las áreas de
altitudes muy prolongadas y montañosas, generando una mayor cantidad de
humedad por la vegetación existente. En el mapa de pendientes en porcentaje
(Slope), se registró un valor máximo de 914,284 de altitud y en zonas de
topografía plana un valor de 0.0 de m.s.n.m.
Como resultado del factor LS, se obtuvo que el 32,27% presentan valores
bajos < 15; el 54,07% con categoría moderado entre los rangos de 15 a 30, el
13,10% con valores altos del 30 a 45; y el 0,56% con valores mayores a 45.
Predominando con un total del 84,34% de la existencia de baja a moderada en la
subcuenca río Portoviejo.
Tabla N° 4.18
Resultados del factor LS.
Fuente: Instituto Espacial Ecuatoriano (IEE)
Elaborado por: El autor
El resultado de la pendiente media que es la que controla la velocidad con
que se da la escorrentía superficial en la subcuenca del río Portoviejo, de acuerdo
al resultado del 11,60 %, y por su categoría es de tipo ondulada.
Factor LS Categorización Área ha %
Bajo <15 46,90 32,27
Moderado 15 - 30 78,59 54,07
Alto 30 - 45 19,03 13,10
Muy Alto > 45 0,81 0,56
Total 145,35 100 %
97
4.4 Factor de cobertura y uso de la tierra (C).
Este factor estudia el comportamiento del suelo frente a la erosión de
acuerdo a la vegetación existente. Se obtuvo un mapa de uso de suelos y cobertura
los cuales fueron analizados, considerando 24 tipos de usos de suelos. El pecuario
y que corresponde al cantón de Santa Ana, es el de mayor porcentaje de superficie
ocupada dentro de la subcuenca, por ser una zona dedicada a la ganadería.
También existen otros cultivos como los de ciclo corto y los bosque intervenidos
que ocupan un porcentaje del 25,62 % de superficie (tabla 4.19).
Tabla N° 4.19
Valores del factor C, en cada unidad de vegetación en la subcuenca.
Fuente: Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca (MAGAP)
Elaborado por: El autor
Se observaron que los menores valores del factor cobertura y uso de la
tierra (C), fueron en los tipos de bosque natural y vegetación arbustiva con un
promedio de 0,001 siendo la protección del suelo y en la cual se fundamenta que
disminuyen altamente los procesos de erosión hídrica en la subcuenca. En solo
Uso del suelo Área (ha) Área
(%)
Factor
C
Arboricultura tropical 355570.00 24.46 0.05
Área erosionada 455200.00 31.32 1.00
Área urbana 129438.00 8.90 0.00
Bosque intervenido, pasto, vegetación 232352.00 15.98 0.01
Bosque natural 62752.00 4.32 0.001
Cuerpo de agua artificial 49882.00 3.43 0.01
Cultivo de ciclo corto 41316.00 2.84 0.33
Camaronera 24753.00 1.71 0.00
Frutales 80125.00 5.51 0.07
Cultivos asociados 22188.00 1.53 0.10
Total 145,3576 100%
98
cultivos de ciclo corto se presentó valores de un 0,33 cosa que no sucedió en los
cultivos asociados, resultando preocupante por la gran incidencia que ha generado
la intervención de la mano del hombre en tratar de cultivar la tierra sin
tecnificación y métodos conservacionistas, en ver como un sustento diario de
quienes habitan en todo el valle del río Portoviejo. En su investigación Tapia
(2012), obtuvo que el coeficiente más bajo de cobertura de suelo C= 0,01,
significó que existieron campos cultivados o con vegetación, así, en gran parte de
la zona baja y zona media; mientras que se obtuvieron valores del factor de
cobertura C= 0,02, que correspondieron a terrenos en las que se realizan prácticas
agrícolas, en ambos casos se ubicaron las haciendas agrícolas y cultivos
permanentes. Este estudio coincide con los valores obtenidos en la presente
investigación que los valores de mayores coberturas de vegetación y la poca
intervención de labores agrícolas que conservara y protegiera el suelo de posibles
erosiones.
Los valores mayores se encuentran en 70% para el cultivo de ciclo corto;
el 30% de pasto cultivado con un 0,6 del factor C y, el 50% de pasto cultivado y
bosque intervenido con 0,5. Estos valores indican que existe escasa vegetación y
en muchos casos suelos desnudos realizados por fenómenos antrópicos.
La parte alta de la subcuenca del río Portoviejo, se caracteriza por poseer
en la actualidad un bosque natural, así como también árboles frutales y pastizales
que son la fortaleza para el sector ganadero, siendo el medio de sustento para los
campesinos que habitan en el cantón Santa Ana. La parte media de la subcuenca
se caracteriza por la siembra de los cultivos asociados como: ciclo corto con pasto
y arboricultura, siendo una las áreas más agrícolas en todo la subcuenca del río
Portoviejo. En la parte baja se la caracteriza por la siembra también de cultivos de
ciclo corto, así como también se encuentran áreas de camaroneras con una
cercanía al Océano Pacifico y una altitud de 8 msnm.
Estos valores dados a cada cobertura/cultivo fueron usados para clasificar
el mapa de cobertura para la obtención del factor C en el área de estudio.
100
4.5 Resultados del riesgo de erosión
En el resultado del estudio de la erosión hídrica en la subcuenca río
Portoviejo aplicando el método U.S.L.E., se comprobó por medio del mapa de
niveles de erosión que la mayor parte de la superficie presenta erosión de muy
baja a baja de un 97,18%, presentando una alta resistencia al proceso de erosión
hídrica, con valores que van desde 5 a 10 y 25 ton/ha*año.
Se constató que las pérdidas potenciales de erosión entre los niveles 50 a
100; de 100 a 200 ton/ha*año., presentaron rangos desde graves a muy graves de
erosión, cuyo valores presentaron un 0,32% de afectación del total del área en la
subcuenca. Las superficies de niveles de 25 a 50 ton/ha año, catalogadas como
una erosión moderada, presentaron valores de un 0,24% de afectación en la
superficie total de la subcuenca río Portoviejo.
Mediante el cuadro N° 4.3, se puede observar los resultados del estudio de
la erosión hídrica tanto en la superficie en hectáreas, como en rangos
porcentuales, para la calificación de las pérdidas de suelos se emplearon seis
rangos de erosión en ton/ha*año que fueron establecidos en el estudio.
Cuadro N 4.3.
Superficie y porcentaje de pérdida de suelo en la subcuenca río Portoviejo.
Calificación de pérdidasdel suelo
Rango deerosión(ton/ha*año)
Superficie (ha) Superficie %
Erosión muy baja 0 - 5 108,5382 74,67Erosión baja 5 – 10 32,7218 22,51Erosión leve 10 – 25 3,2893 2,26
Erosión moderada 25 – 50 0,3470 0,24Erosión grave 50 – 100 0,1612 0,11
Erosión muy grave 100 - 200 0,3001 0,21
TOTAL 145,3576 100%
101
Fuente: Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca (MAGAP);
Instituto Ecuatoriano Espacial (IEE).
Elaborado por: El autor
Este tipo de resultados permiten a quienes desarrollan planes para el
manejo de recursos naturales el proyectar los cambios e inclusive modelarlos y
avaluar su impacto antes de implementarlos.30 (Flores, 2003).
Las zonas identificadas donde existen superficies de riesgos de erosión
entre rangos: moderada, grave y muy grave se encuentran ubicados en áreas de
mayores precipitaciones y pendientes, siendo estas zonas las más afectadas por los
procesos erosivos, lo contrario se evidenció en zonas de bajas pendientes y
precipitaciones.
Las superficies donde se presentaron los riesgos de erosión entre los
niveles: muy grave, grave y moderada (grafico 4.15), se encuentran ubicados en el
cantón de Santa Ana, en los sitios conocidos con los nombres: Sasay Adentro,
Agua Fría, Peminche, Ayacucho, Quebrada Grande y Tierras Negras; en el cantón
Portoviejo en los sitios Maconta Arriba, San Pedro, Los Ángeles de Colón; y en el
cantón Sucre / 24 de mayo, en los sitios de Cañitas, Los Algodones y Pacheco.
Estas superficies se encuentran siendo utilizadas en actividades
agropecuarias que han generado un mal manejo de los suelos por parte del
hombre, generando impactos en la depredación de los bosques, implementando
monocultivos de ciclo corto en áreas con mayores pendientes, siembra de pasto
sin tecnificación, que conllevan a que estos fenómenos antrópicos dejará sin
protección de cobertura vegetal generando un suelo desprotegido y expuesto
frecuentemente a los impactos de las gotas de lluvia en cada época invernal.
30 FLORES, H., MARTÍNEZ, M., OROPEZA, J. L., MEJÍA, E. Y R. CARRILLO. Integración de la EUPS a unSIG para estimar la Erosión Hídrica del suelo en una Cuenca Hidrográfica de Tepatitlán. Jalisco,México, 2003. 233 pp.
102
Grafico N° 4.15
Niveles erosivos en la subcuenca río Portoviejo
Fuente: Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca (MAGAP);
Instituto Ecuatoriano Espacial (IEE).
Elaborado por: El autor
De acuerdo al resultado obtenido por África Dumas Salazar, 2012 en la
investigación del riesgo de erosión hídrica en la cuenca hidrográfica del río
Mundo, manifiesta que los territorios localizados en la parte más alta de la cuenca
estudiada se evidenció una mayor afectación, ya que en la zona se presentaron las
mayores precipitaciones al igual que las pendientes. Por el contrario en las zonas
bajas de la llanura que se presentó una erosión baja, este análisis se asemeja al
estudio realizado en la subcuenca río Portoviejo que a mayor índice de
precipitación y mayores pendientes, mayor resultados se presentan en la erosión
hídrica del suelo.
De la misma manera Oñate-Valdivieso (2004), utilizó esta ecuación en
combinación con un sistema de información geográfica (S.I.G), para la estimación
de la erosión hídrica, la cual luego del análisis, resultó ser mayor en zonas con
pendientes de suelo pudiendo citar trabajos como los de (Gaspari et al. 2008).
Honorato et al. (2001), por medio de este modelo (U.S.L.E), determinaron
pérdidas de entre 22,4 a 34,9 Mg -1 ha año en suelos sin cobertura.
Erosión Muy Baja74.67%
Erosión Baja22.51%
Erosión Leve2.26%
ErosíónModerada
0.24%Erosión Grave
0.11%Erosi ón Muy
Grave0.21%
EROSIÓN HÍDRICA
103
Según estudios realizados (Prodesnos, 2011 y Morgan R.P.C, 2006),
estimaron que la tasa máxima permisible cuando hablamos de erosión del suelo
sería de 10 t/ha año., calculando la velocidad a la que el suelo se genera, por lo
que todo territorio cuyas pérdidas de suelo no superen las 10 t/ha al año, no
presentará pérdidas netas debido a la erosión.
En el resultado de la erosión hídrica en la subcuenca río Portoviejo se
obtuvo que el 97,18% de la superficie total del área estudiada no presentó
pérdidas de erosión del suelo mayores a 10 t/ha al año, esto se debe a que la
mayoría de la subcuenca río Portoviejo presentó una mejor cubierta vegetal
natural donde existió mayores precipitaciones y pendientes.
105
CAPÍTULO V
5. Conclusiones
5.1 Conclusiones específicas
De acuerdo al resultado del modelo U.S.L.E aplicado para la
determinación de la erosión hídrica (cuadro 4.3), se ha obtenido un mapa de riesgo
de erosión en donde el 99,44 % del área estudiada presentan rangos de riesgo de
erosión desde muy baja, baja y leve, ocupando la mayoría del área de la
subcuenca. El 0,56% restante de superficie de la subcuenca presenta un 0.32% de
riesgo de erosión de grave a muy grave. Lo que nos permite indicar que la erosión
hídrica en la subcuenca río Portoviejo entre los años 2001 al 2010 ha sido muy
reducida, aun así teniendo estos valores alentadores para la conservación, se debe
prevenir para que no se incremente la erosión en las áreas localizadas en la zona
estudiada.
Los suelos donde se presentaron los mayores rangos de erosión hídrica
fueron de texturas (tabla 4.16, 4.17), franco arenoso (0,53), franco arcillo arenoso
(0,36), franco arcilloso (0,29) y franco arcillo limoso (0,30), siendo estos suelos
utilizados en actividades agrícolas con cultivos perennes como la arboricultura
tropical, bosque intervenido, pastos cultivados y cultivos de ciclo corto (tabla
4.19). Se establece que los principales factores que generan la erosión en la
subcuenca se deben a la no aplicación de prácticas de conservación adecuadas,
tanto para los tipos de suelos y cultivos lo que conlleva a la sobre explotación,
compactación y bajo contenido de materia orgánica en el suelo (tabla 3.9), que
afectan a la estructura en los suelos haciéndolos más vulnerable a factores eólicos
e hídricos en la subcuenca.
Las áreas de un posible aumento del riesgo de erosión en la subcuenca se
la considero a la erosión moderada, lo cual representan un rango de entre 25 – 50
106
ton/ha*año, cuya superficie es de 0,3470 has., y que puede aumentarse porque son
áreas que actualmente se encuentran destinadas a la arboricultura tropical con un
24.46% y de bosque intervenido , pasto, vegetación con un 15.98%; en cultivos de
ciclo corto con un 2.84%; y en frutales tenemos un 5.51% (tabla 4.19), estos
cultivos tanto de ciclo largo como de ciclo corto se encuentran asociados, esto se
debe a que el área en estudio es una zona dedicada a la agricultura, por lo tanto la
mayor parte del área de la subcuenca que se encuentran entre rangos de erosión
(cuadro 4.3), de: muy baja, baja, leve y moderada, pueden incrementar el riesgo
de erosión si se siguen permitiendo que hombre siga realizando labores agrícolas
no conservacionista, como implantando cultivos con curvas de nivel, cultivos
asociados orgánicos, siembra en terrazas con técnicas adecuadas para mitigar y
proteger el recurso suelo de los agentes erosivos.
La precipitación durante los años de observación desde 2001 al 2010 (10
años), para situaciones de eventos climáticos se observo que durante el periodo
estudiado se dieron valores de erosión moderada de acuerdo al índice de Fournier
(R), siendo el más alto registrado en la estación meteorológica Murucumba (tabla
4.14) con un 548.72 mm/año-1 , considerando que se encuentra en una ubicación
geográfica favorable por su nivel de altitud, donde el nivel de precipitación
registrado durante todo el año es relativamente alto (tabla 4.3; anexo 20), esto se
debe por la conservación de la vegetación natural y de encontrarse ubicado dentro
de una área protegida por el Ministerio del Ambiente del Ecuador (M.A.E).
La aplicación de los factores tanto como longitud y grado de la pendiente
fueron determinantes en la obtención del resultado de la erosión, porque a mayor
pendiente mayor es el grado de erosión en el suelo. Los resultados en porcentaje
de la pendiente entre los rangos de 30% y 45% presentaron pérdidas mayores de
suelo entre 50-100 t.ha-1.año-1, equivalente al 0,11% del total de la superficie de la
subcuenca estudiada. Los rangos con valores de pendientes mayores a 45%
presentaron pérdidas de suelo entre 100 - 200 t.ha-1.año-1 con un valor del 0,21%
del total de la superficie en la subcuenca. Estas áreas con mayores incidencias de
erosión se encuentran localizadas en los cantones de Santa Ana, 24 de mayo y
Portoviejo, lo cual permite deducir que los cantones antes mencionados poseen
107
una topografías muy irregular por encontrarse dentro del ramal de la cordillera
Chongón Colonche cuyas elevaciones siguen siendo una de la más importantes
dentro del país.
El mejor resultado en la erosividad de la lluvia lo genero el método de
ponderación inversa a la distancia (pág. 53), que espacializó los datos de
precipitación y interpolo las áreas en rangos de las precipitaciones (figura 4.7),
que facilitaron mediante la aplicación de la ecuación del Índice de Fournier
obtener el mapa de lluvia, esto permitió detectar las áreas donde la agresividad de
la lluvias de acuerdo a la cantidad de precipitación podría generar mayores
escorrentías y erosiones en el suelo.
5.2 Conclusiones generales
Con los resultados descritos anteriormente se comprueba la hipótesis que
el modelo de predicción de la erosión U.S.L.E., y el software informático ArcGis
9.3, de los sistemas de información geográfica permitieron efectuar el
modelamiento de la base de datos de cada factor de la U.S.L.E., estudiado. Estas
herramientas permitieron la fusión de diversa información tanto estadística como
espacial, actualizando los datos alfanuméricos donde se comprobaron la ubicación
espacial y superficie de las áreas susceptibles a la erosión, obteniendo como
resultado mapas digitales y análogos (figura 4.7, 4.8, 4.9, 4.10, 4.11), de cada
factor que inciden en la erosión hídrica y que sirven de referencia para cualquier
estudio o análisis investigativo tanto hídrico como ambiental, para una correcta
toma de decisiones por parte de quienes realizan políticas de desarrollo sostenibles
y así mejorar la calidad de vida de las personas que vivimos dentro de la
subcuenca.
Cabe manifestar que en la presente investigación los resultados obtenidos
son aproximaciones que permitirán tener una perspectiva generalizada de la
erosión hídrica en la subcuenca río Portoviejo, manifestando el gran valor de la
base de datos que servirá como apoyo en la toma de decisiones para la mitigación
y conservación de la subcuenca río Portoviejo.
108
5.3 Recomendaciones
Seguir con esta metodología aplicada a futuras investigaciones en la
subcuenca río Portoviejo y aplicar monitoreos frecuentes para tener una base de
datos cuyos resultados indiquen los actuales niveles de erosión hídrica para la
toma de decisiones en prevención del recurso suelo.
La subcuenca río Portoviejo posee una amplia actividad agropecuaria,
cuyos uso de sus suelos están siendo utilizados con cultivos de ciclo corto y pasto
cultivado, por lo cual es recomendable aplicar una labranza conservacionista
(siembra directa o labranza cero), en conjunto con rastrojos de la zona para el
fortalecimiento de las texturas y estructuras de sus suelos, en procura de mejorar
su resistencia tanto a los agentes erosivos como el viento y el agua.
Es importante recomendar la utilización de la información espacial
(shapefile), generada para futuros proyectos en beneficios de la protección de los
recursos naturales existentes (suelo, agua, vegetación natural), dentro de la
subcuenca.
Implementar en futuras investigaciones el manejo y conservación de los
suelos en cuencas hidrográficas con el apoyo de las instituciones de investigación
como: Senagua, las Universidades: Técnica de Manabí, Eloy Alfaro y otras en la
subcuenca río Portoviejo
Que se generen proyectos y programas de capacitación en conservación y
buen manejo en rotaciones de cultivos, por parte de instituciones asentadas en la
provincia de Manabí como son: Ministerio de Agricultura, Ganadería,
Acuacultura y Pesca – MAGAP, Instituto Nacional de Investigaciones
Agropecuarias – INIAP, Organización de las Naciones Unidas para la
Alimentación y la Agricultura – FAO, para impartir a nuestros agricultores
alternativas tecnológicas para el buen manejo integral de los recursos no
renovables como son el agua y el suelo en la subcuenca.
109
BIBLIOGRAFÍA
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análisis de combinación espectral de datos multiespectrales e
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110
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[26 de abril 2014]. Disponible en: http://www.umss.edu.bo/
112
Tablas de precipitaciones mensuales
Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI)Precipitaciones anuales y mensuales (mm).
Anexo 1.
MO34 - INAMHI SANTA ANA
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC SUMA MEDIA
2001 574,2 496,1 446,4 452,4 109,8 0,0 0,0 0,0 1,8 0,0 4,0 5,9 2090,6 174,22
2002 222,2 450,0 556,7 477,2 179,7 1,0 0,0 0,0 0,0 4,0 9,4 205,6 2105,8 175,48
2003 290,5 443,0 204,1 182,0 102,2 0,0 9,0 0,0 0,0 16,0 0,0 27,4 1274,2 106,18
2004 143,1 331,4 374,4 142,7 134,6 11,8 2,2 0,0 25,3 45,4 0,0 4,0 1214,9 101,24
2005 21,2 340,2 383,4 426,4 3,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 0,0 37,0 1212,2 101,02
2006 233,5 440,9 423,9 50,0 72,2 3,0 50,4 4,0 3,2 56,0 39,8 68,4 1445,3 120,44
2007 178,6 140,6 326,0 389,6 43,1 23,0 4,2 1,0 5,0 2,0 1,2 15,4 1129,7 94,14
2008 447,3 529,2 347,6 179,7 122,2 9,0 0,0 14,8 11,4 24,6 46,6 0,6 1733,0 144,42
2009 504,3 321,8 394,4 91,2 78,1 4,8 3,8 0,0 24,4 4,5 0,0 120,8 1548,1 129,01
2010 306,1 488,1 467,6 431,4 185,3 11,2 14 2,7 4,7 0,0 9,2 316 2236,3 186,36
SUMA 2921 3981 3925 2823 1030 63,8 83,6 22,5 75,8 153,5 110,2 801,1 15990 1332,51
Anexo 2.
MB82 - TEODOMIRA - UTM
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC SUMA MEDIA
2001 123,3 187,5 173,6 122,4 30,3 7,9 2,4 2,3 2,4 1,7 2,2 43,8 699,8 58,32
2002 91,2 108,3 145,9 88,7 30,5 9,6 5,1 0,7 0,3 2,6 7,0 49,9 539,8 44,98
2003 137,0 171,1 102,3 128,9 72,5 11,1 0,4 0,2 0,0 0,0 2,4 29,3 655,2 54,60
2004 30,1 189,4 202,6 37,5 18,0 5,0 0,6 2,3 5,1 5,2 0,5 0,0 496,3 41,36
2005 53,3 253,1 151,8 316,8 2,5 0,5 5,0 0,0 8,0 0,0 0,8 35,3 827,1 68,93
2006 125,6 275,5 216,0 40,3 12,1 2,2 0,0 4,8 0,7 0,0 2,9 6,4 686,5 57,21
2007 105,5 95,5 252,7 179,4 10,4 34,4 1,1 1,0 0,0 0,3 0,3 60,7 741,3 61,78
2008 210,5 320,4 209,9 124,4 41,5 4,1 4,7 2,0 5,7 7,4 5,5 0,0 936,1 78,01
2009 142,2 162,9 107,4 39,3 5,7 3,7 0,0 7,2 0,0 0,0 0,0 8,4 476,8 39,73
2010 202,0 210,8 175,0 147,4 79,7 1,3 4,7 2,7 1,7 0,0 0,8 204,2 1030,3 85,86
SUMA 1221 1787 1564 1103 272,9 71,9 21,6 20,9 21,5 15,5 20,2 394,2 7089,2 590,77
113
Anexo 3.
M447 - 24 DE MAYO - JABONCILLO
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC SUMA MEDIA
2001 387,1 122,6 341,6 173,3 45,6 0,5 1,2 1,0 0,0 0,0 0,0 7,9 1080,8 90,07
2002 67,2 284,5 436,6 259,6 88,2 1,1 3,8 0,0 0,0 4,1 12,3 39,6 1197,0 99,75
2003 196,4 322,8 128,7 125,3 61,5 19,3 0,2 0,0 0,0 2,4 4,9 22,5 884,0 73,67
2004 87,2 182,5 263,5 72,7 111,7 5,8 7,9 0,2 4,3 4,0 0,8 0,0 740,6 61,72
2005 97,4 152,4 190,4 302,6 0,0 0,0 0,0 0,5 0,0 0,0 0,0 61,0 804,3 67,03
2006 168,8 372,9 187,4 173,2 26,0 1,5 3,8 2,4 2,6 15,5 2,4 15,1 971,6 80,97
2007 111,1 168,7 254,0 112,0 49,8 40,0 7,5 0,1 0,0 0,0 0,3 14,2 757,7 63,14
2008 262,6 284,9 269,4 150,4 49,2 0,0 5,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1021,5 85,13
2009 196,7 264,1 102,4 93,4 56,5 0,0 1,4 2,9 0,0 0,0 0,0 5,6 723,0 60,25
2010 203 245,1 377,7 184,8 175,3 9,5 5,4 1,1 0,0 0,0 0,0 257,2 1459,1 681,71
SUMA 1778 2401 2552 1647 663,8 77,7 36,2 8,2 6,9 26 20,7 423,1 9639,6 803,30
Anexo 4.
M005 - PORTOVIEJO - UTM
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC SUMA MEDIA
2001 242,9 122,0 301,9 84,4 10,0 0,2 0,2 0,0 0,0 0,0 2,1 2,5 766,2 63,85
2002 60,9 233,7 230,1 132,3 18,4 0,9 0,0 0,2 0,0 1,5 0,7 31,7 710,4 59,20
2003 59,3 181,5 25,4 24,5 9,1 0,2 0,1 0,0 0,0 0,1 1,3 26,1 327,6 27,30
2004 24,1 131,6 153,4 23,3 14,6 7,3 0,0 0,0 1,7 1,4 0,0 0,4 357,8 29,82
2005 64,1 153,7 118 269 0,0 0,5 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 22,3 627,7 52,31
2006 60,7 157,9 161,9 16,9 0,3 1,1 0,0 1,2 0,0 0,0 2,9 5,6 408,5 34,04
2007 96,4 26,4 121,8 108,7 6,9 2,7 2,8 0,0 0,0 1,5 0,2 21,3 388,7 32,39
2008 222,9 231,4 151,7 49,1 5,5 2,2 4,6 0,5 0,6 1,4 0,8 0,2 670,9 55,91
2009 98,1 92,5 80,7 22,5 28,2 0,7 0,0 11,6 0,0 0,0 0,0 3,2 337,5 28,13
2010 115,3 126,5 185,9 79,9 78,2 3,3 3,9 0,1 0,6 0,0 3,1 149,1 745,9 382,94
SUMA 1045 1457 1531 810,6 171,2 19,1 11,7 13,6 2,9 5,9 11,1 262,4 5341,2 445,10
114
Anexo 5.
M274 - PORTOVIEJO -AEROPUERTO
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC SUMA MEDIA
2001 232,5 120,0 311,4 80,7 11,8 0,1 0,3 0,0 0,1 0,0 2,0 2,4 761,3 63,44
2002 58,4 231,5 232,7 133,2 15,4 1,0 0,1 0,1 0,0 1,2 0,5 30,5 704,6 58,72
2003 57,5 180,2 21,9 25,0 11,4 0,4 0,2 0,0 0,0 0,1 1,2 26,7 324,6 27,05
2004 22,6 128,4 150,1 22,7 12,8 6,2 0,0 0,1 1,5 1,3 0,0 0,5 346,2 28,85
2005 62,1 152,4 10,4 254,9 0,2 0,8 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 23,1 504,0 42,00
2006 58,7 155,1 162,4 17,4 0,2 1,4 0,0 1,1 0,0 0,0 2,8 5,4 404,5 33,71
2007 94,2 25,8 120,6 102,0 6,7 2,5 2,6 0,1 0,1 1,4 0,3 22,4 378,7 31,56
2008 212,1 230,9 150,8 46,5 5,0 2,4 4,3 0,4 0,5 1,3 0,7 0,3 655,2 54,60
2009 95,5 92,4 81,2 21,8 26,9 0,6 0,1 10,5 0,1 0,1 0,1 3,4 332,7 27,73
2010 113,4 128,6 183,1 75,4 79,1 2,9 3,8 0,2 0,5 0,0 2,8 142,2 732,0 61,00
SUMA 1007 1445 1425 779,6 169,5 18,3 11,5 12,5 2,8 5,4 10,4 256,9 5143,8 428,65
Anexo 6.
M165 -ROCAFUERTE
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC SUMA MEDIA
2001 204,2 124 208 58,7 1,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,7 12,5 609,3 50,78
2002 67,0 267,4 200,4 69,5 71,6 4,3 0,0 0,5 0,0 3,4 0,0 21,1 705,2 58,77
2003 45,7 146,6 60,2 46,5 9,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 14,4 24,8 347,2 28,93
2004 25,2 113,0 53,7 37,8 25,2 2,1 0,0 0,0 3,3 2,2 0,4 6,0 268,9 22,41
2005 50,1 199 45,9 265,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 14,8 575,0 47,92
2006 63,6 210,0 92,4 0,0 0,0 5,2 0,0 5,5 0,0 0,0 1,8 2,0 380,5 31,71
2007 29,4 23,9 88,1 70 4,1 1,2 2,4 4,2 0,0 4,1 0,0 8,2 235,6 19,63
2008 233,1 201,0 68,5 26,1 5,4 3,8 3,8 1,5 1,0 3,8 1,1 0,8 549,9 45,83
2009 63,2 83,8 36,4 24,6 31 0,4 0,0 8,8 0,0 0,0 0,0 3,3 251,5 20,96
2010 67,4 119,3 51,2 85,8 51 0,8 6,1 1,5 2,3 0,0 2,5 106,6 494,5 41,21
SUMA 848,9 1488 904,8 684,2 198,5 17,8 12,3 22 6,6 13,5 20,9 200,1 4418 368,13
115
Anexo 7.
M461 - RÍO CHICO -PECHICHE
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC SUMA MEDIA
2001 472,1 358,4 215,8 91,5 12,3 10,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1160,3 96,69
2002 53,4 451,0 189,0 352,1 31,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 1,4 12,5 1091,5 90,96
2003 135,6 287,0 90,5 125,3 41,9 11,9 0,0 0,0 0,0 0,0 33,7 96,0 821,9 68,49
2004 113,9 257,4 159,9 53,8 62,2 6,7 0,0 0,0 0,0 8,3 0,0 2,9 665,1 55,43
2005 43,7 187,5 56,1 480,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 10,4 778,1 64,84
2006 148,0 274,2 248,9 49,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 32,8 753,4 62,78
2007 181,6 304,3 420,0 156,5 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 39,8 1102,4 91,87
2008 293,8 291,7 368,3 81,2 9,3 1,2 0,0 0,0 0,0 35,0 1,1 49,2 1130,8 94,23
2009 135,7 211,1 308,9 162,2 134,4 21,9 0,0 0,0 0,0 0,0 7,8 75,5 1057,5 88,13
2010 99,4 283,9 273,2 209,8 311,2 29,2 16,14 10,8 0,0 0,0 0,0 71,5 1305,1 108,76
SUMA 1677 2907 2331 1762 603,4 81,1 16,14 10,8 0,0 43,5 44,0 390,6 9866 822,18
Anexo 8.
M162 -CHONE
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC SUMA MEDIA
2001 504,3 318,6 502,1 199,3 26,2 2,5 2,4 1,4 1,2 1,2 4,5 20,9 1584,6 132,05
2002 146,8 478,9 258,4 240,9 71,5 17,7 8,6 7,1 5,2 25,7 6,0 121,6 1388,4 115,70
2003 167,8 337,7 111,5 57,4 56,6 15,7 4,9 4,1 0,2 5,7 10,7 74,2 846,5 70,54
2004 81,1 275,2 185,7 30,5 58,8 12,7 3,8 1,0 5,6 12,7 0,6 44,0 711,7 59,31
2005 119,0 189,8 105,5 319 4,7 1,4 0,8 0,2 1,5 2,5 1,1 57,4 802,9 66,91
2006 230,8 326,2 487,7 20,5 15,1 13,7 1,2 35,0 18,9 0,8 72,4 6,3 1228,6 102,38
2007 118,2 143,7 238,7 255,3 49,5 20,3 17,2 3,6 0,5 7,5 8,0 34,6 897,1 74,76
2008 354,6 393 202,2 95,1 25,4 10,5 29,0 12,2 5,4 12,0 8,2 29,1 1176,7 98,06
2009 201,4 206,7 99,9 94,6 23,3 6,6 0,6 27,3 51,2 2,7 9,6 41,9 765,8 63,82
2010 159,7 379,9 302,3 T 1,45 9,8 20,5 4,7 3,7 1,1 7,5 275,5 1166,2 97,18
SUMA 2084 3050 2494 1313 332,6 110,9 89 96,6 93,4 71,9 128,6 705,5 10568,5 880,70
T= Traza
116
Anexo 9.
M452 -ZAPOTE
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC SUMA MEDIA
2001 113,4 207,9 324,8 168,1 17,6 0,8 0,0 0,0 0,0 1,3 0,2 2,7 836,8 69,73
2002 91,4 447,5 582,1 406,6 2,3 1,3 0,0 0,0 0,0 2,0 0,4 6,5 1540,1 128,34
2003 191,2 184,7 161,3 148,3 4,2 0,6 0,2 3,7 0,0 0,0 0,3 24,1 718,6 59,88
2004 110,0 143,3 94,4 119,5 37,6 2,0 0,0 1,7 1,3 0,0 0,0 0,0 509,8 42,48
2005 27,7 32,3 34,7 152,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 38,9 285,6 23,80
2006 202,9 484,0 193,4 0,0 50,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,8 0,7 934,0 77,83
2007 105,5 95,5 252,7 179,4 10,4 34,4 1,1 1,0 0,0 0,3 0,3 60,7 741,3 61,78
2008 348,9 173,8 214,5 155,7 12,2 2,6 0,0 0,2 4,4 0,1 0,2 19,4 932,0 77,67
2009 398,8 280,2 241,8 76,0 1,6 8,4 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 1,8 1008,8 84,07
2010 255,9 295,6 246,0 144,1 53,6 0,4 2,1 0,0 0,0 0,0 1,3 173,1 1172,1 97,68
SUMA 1846 2345 2346 1550 189,7 50,5 3,6 6,6 5,7 3,7 5,5 327,9 8679,1 723,26
Anexo 10.
M247 -MURUCUMBA
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC SUMA MEDIA
2001 442,0 241,8 380,1 411,5 94,0 0,0 2,3 0,0 0,2 0,0 5,8 90,8 1668,5 139,04
2002 238,2 375,8 707,3 568,7 116,6 24,2 4,4 1,0 17,9 55,0 33,4 79,5 2222,0 185,17
2003 376,8 388 192,8 242,8 170,2 19,1 49 6,3 0 41,6 43,7 129,9 1660,2 138,35
2004 162,0 315,2 405,3 302,7 196,1 4,2 9,3 4,0 5,6 13,0 75,3 15,4 1508,1 125,68
2005 189,9 214,0 253,4 425,9 0,0 0,2 5,5 0,0 T 4,5 2,2 98,9 1194,5 99,54
2006 258,4 651,7 418,5 78,6 62,2 17,8 42,7 8,1 0,4 0,9 7,7 31,2 1578,2 131,52
2007 301,3 197,1 289,2 354,9 96,3 38,2 12,3 0,2 0,0 0,3 13,9 57,8 1361,5 113,46
2008 589,0 454,7 432,1 386,2 129,6 3,1 10,2 51,1 8,9 8,4 12,1 16,9 2102,3 175,19
2009 359,9 302,3 313,9 160,1 103,2 26,8 0,1 1,3 0,0 6,0 0,0 85,4 1359,0 113,25
2010 19,8 436,8 329,7 309,3 40,9 9,1 8,6 0,5 1,2 0,0 1,8 343,2 1500,9 125,08
SUMA 2937 3577 3722 3241 1009 142,7 144,4 72,5 34,2 129,7 195,9 949,0 16155,2 1346,27
T= Traza
117
Anexo 11.
M074 - MANTA -AEROPUERTO
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC SUMA MEDIA
2001 128,9 66,6 244,7 71,1 10,3 8,2 13,6 0,0 1,2 5,2 0,0 3,3 553,1 46,09
2002 54,3 228,7 403,7 122,3 8,3 4,8 1,7 10,4 10,7 9,78 6,1 18,5 879,3 73,27
2003 58,4 179,8 28,4 26,4 9,5 7,0 14,8 33,7 4,1 12,8 3,9 25,4 404,2 33,68
2004 31,2 63,5 33,6 4,5 23,8 9,5 16,7 6,0 10,4 7,7 2,4 0,0 209,3 17,44
2005 30,7 242,9 31,6 237,7 2,2 8,2 3,9 5,0 6,8 12,2 8,4 14,9 604,5 50,38
2006 26,2 218,2 221,1 1,1 0,6 5,4 0,0 6,6 5,9 0,5 4,4 1,2 491,2 40,93
2007 24,8 30,2 88,5 60,8 34,8 11,3 0,2 9,3 5,9 12,8 5,5 12,3 296,4 24,70
2008 222,3 180,4 203,5 24,0 1,0 5,3 4,9 4,5 7,7 14,8 4,2 0,5 673,1 56,09
2009 98,6 30,8 38,4 11,7 11,0 0,0 1,2 10,8 4,7 6,8 4,5 4,0 222,5 18,54
2010 44,2 130,1 123,4 31,5 38,2 8,7 13,2 13,2 6,6 7,0 9,5 68,4 494,0 41,17
SUMA 719,6 1371 1417 591,1 139,7 68,4 70,2 99,51 64,0 89,58 48,9 148,5 4827,59 402,30
118
Tablas del resultado del factor de erosividad de la lluvia (R)
Precipitaciones en cada estación para el cálculo del Índice de Fournier.
Anexo 12.
Estación Meteorológica INAHMI– Santa Ana
MesPrecipitaciónmedia entre
los años 2001 -2010
Ecuación
p2
IF = _______P
Factor R
Enero 292.1 292.12 /1598.4 53.38Febrero 398.1 398.12 /1598.4 99.15Marzo 392.4 392.42 /1598.4 96.33Abril 282.2 282.22 /1598.4 49.82Mayo 103.0 103.02 /1598.4 6.64Junio 6.3 6.32 /1598.4 0.02Julio 8.3 8.32 /1598.4 0.04
Agosto 2.2 2.22 /1598.4 0.00Septiembre 7.5 7.52 /1598.4 0.03
Octubre 15.3 15.32 /1598.4 0.15Noviembre 11.0 11.02 /1598.4 0.08Diciembre 80.0 80.02 /1598.4 4.00
Anual 1598.4 309.64Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI
Elaborado por: El autorFecha: Enero del 2014.
Estación Meteorológica Teodomira – UTM
MesPrecipitaciónmedia entre
los años 2001– 2010
Ecuación
p2
IF = _______P
Factor R
Enero 122.0 122.02 /650.8 22.9Febrero 178.7 178.72 /650.8 49.0Marzo 156.3 156.32 /650.8 37.5Abril 110.2 110.22 /650.8 18.6Mayo 27.2 27.22 /650.8 1.14Junio 7.1 7.12 /650.8 0.08Julio 2.1 2.12 /650.8 0.01
Agosto 2.1 2.12 /650.8 0.01Septiembre 2.2 2.22 /650.8 0.01
Octubre 1.5 1.52 /650.8 0.00Noviembre 2.0 2.02 /650.8 0.01Diciembre 39.4 39.42 /650.8 2.39
Anual 650.8 131.65Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHIElaborado por: El autorFecha: Enero del 2014.
119
Anexo 14.
Estación Meteorológica 24 de mayo – Jaboncillo
MesPrecipitación
media entre losaños 2001 –
2010
Ecuación
p2
IF = _______P
Factor R
Enero 177.7 177.72 /969.9 32.55Febrero 240.0 240.02 /969.9 59.38Marzo 255.2 255.22 /969.9 67.15Abril 164.7 164.72 /969.9 27.97Mayo 66.3 66.32 /969.9 4.53Junio 7.7 7.72 /969.9 0.06Julio 3.6 3.62 /969.9 0.01
Agosto 0.8 0.82 /969.9 0.00Septiembre 6.9 6.92 /969.9 0.05
Octubre 2.6 2.62 /969.9 0.01Noviembre 2.1 2.12 /969.9 0.00Diciembre 42.3 42.32 /969.9 1.84
Anual 969.9 193.32
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHIElaborado por: El autorFecha: Enero del 2014.
Anexo 15.
Estación Meteorológica Portoviejo – UTM
MesPrecipitaciónmedia entre
los años 2001 –2010
Ecuación
p2
IF = _______P
Factor R
Enero 104.4 104.42 /533.9 20.41Febrero 145.7 145.72 /533.9 39.76Marzo 153.0 153.02 /533.9 43.84Abril 81.0 81.02 /533.9 12.29Mayo 17.1 17.12 /533.9 0.55Junio 1.9 1.92 /533.9 0.01Julio 1.2 1.22 /533.9 0.00
Agosto 1.4 1.42 /533.9 0.00Septiembre 0.3 0.32 /533.9 0.00
Octubre 0.6 0.62 /533.9 0.00Noviembre 1.1 1.12 /533.9 0.00Diciembre 26.2 26.22 /533.9 1.29
Anual 533.9 118.15
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHIElaborado por: El autorFecha: Enero del 2014.
120
Anexo 16.
Estación Meteorológica Portoviejo – Aeropuerto
MesPrecipitación
media entre losaños 2001 –
2010
Ecuación
p2
IF = _______P
Factor R
Enero 100.7 100.72 /514.1 19.72Febrero 144.5 144.52 /514.1 40.61Marzo 142.4 142.42 /514.1 39.44Abril 77.9 77.92 /514.1 11.80Mayo 16.9 16.92 /514.1 0.55Junio 1.8 1.82 /514.1 0.01Julio 1.2 1.22 /514.1 0.00
Agosto 1.3 1.32 /514.1 0.00Septiembre 0.3 0.32 /514.1 0.00
Octubre 0.5 0.52 /514.1 0.00Noviembre 1.0 1.02 /514.1 0.00Diciembre 25.6 25.62 /514.1 1.27
Anual 514.1 113.40
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHIElaborado por: El autorFecha: Enero del 2014.
Anexo 17.
Estación Meteorológica Rocafuerte
MesPrecipitación
media entre losaños 2001 –
2010
Ecuación
p2
IF = _______P
Factor R
Enero 84.8 84.82 /441.5 16.29Febrero 148.8 148.82 /441.5 50.15Marzo 90.4 90.42 /441.5 18.51Abril 68.4 68.42 /441.5 10.60Mayo 19.8 19.82 /441.5 0.89Junio 1.8 1.82 /441.5 0.01Julio 1.2 1.22 /441.5 0.00
Agosto 2.2 2.22 /441.5 0.01Septiembre 0.6 0.62 /441.5 0.00
Octubre 1.4 1.42 /441.5 0.00Noviembre 2.1 2.12 /441.5 0.01Diciembre 20.0 20.02 /441.5 0.91
Anual 441.5 97.38
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHIElaborado por: El autorFecha: Enero del 2014.
121
Anexo 18.
Estación Meteorológica Río chico – Pechiche
MesPrecipitación
media entre losaños 2001 –
2010
Ecuación
p2
IF = _______P
Factor R
Enero 167.7 167.72 /986.3 28.51Febrero 290.6 290.62 /986.3 85.62Marzo 233.0 233.02 /986.3 55.04Abril 176.2 176.22 /986.3 31.48Mayo 60.3 60.32 /986.3 3.69Junio 8.1 8.12 /986.3 0.07Julio 1.6 1.62 /986.3 0.00
Agosto 1.1 1.12 /986.3 0.00Septiembre 0.0 0.02 /986.3 0.00
Octubre 4.3 4.32 /986.3 0.02Noviembre 4.4 4.42 /986.3 0.02Diciembre 39.0 39.02 /986.3 1.54
Anual 986.3 205.97
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHIElaborado por: El autorFecha: Enero del 2014.
Anexo 19.
Estación Meteorológica Chone
MesPrecipitación
media entre losaños 2001 –
2010
Ecuación
p2
IF = _______P
Factor R
Enero 208.3 208.32 /1056.4 41.07Febrero 304.9 304.92 /1056.4 88.00Marzo 249.4 249.42 /1056.4 58.88Abril 131.2 131.22 /1056.4 16.29Mayo 33.2 33.22 /1056.4 1.04Junio 11.1 11.12 /1056.4 0.12Julio 8.9 8.92 /1056.4 0.07
Agosto 9.6 9.62 /1056.4 0.09Septiembre 9.3 9.32 /1056.4 0.08
Octubre 7.2 7.22 /1056.4 0.05Noviembre 12.8 12.82 /1056.4 0.16Diciembre 70.5 70.52 /1056.4 4.70
Anual 1056.4 210.55
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHIElaborado por: El autorFecha: Enero del 2014.
122
Anexo 20.
Estación Meteorológica Murucumba
MesPrecipitación
media entre losaños 2001 –
2010
Ecuación
p2
IF = _______P
Factor R
Enero 292.9 292.92 /2340.8 36.65Febrero 386.0 386.02 /2340.8 63.65Marzo 392.3 392.32 /2340.8 65.75Abril 969.7 969.72 /2340.8 371.71Mayo 125.0 125.02 /2340.8 6.68Junio 16.8 16.82 /2340.8 0.12Julio 14.7 14.72 /2340.8 0.09
Agosto 7.6 7.62 /2340.8 0.02Septiembre 4.7 4.72 /2340.8 0.01
Octubre 14.8 14.82 /2340.8 0.09Noviembre 22.8 22.82 /2340.8 0.22Diciembre 93.5 93.52 /2340.8 3.73
Anual 2340.8 548.72
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHIElaborado por: El autorFecha: Enero del 2014.
Anexo 21.
Estación Meteorológica Manta – Aeropuerto
MesPrecipitación
media entre losaños 2001 –
2010
Ecuación
p2
IF = _______P
Factor R
Enero 71.9 71.92 /482.2 10.72Febrero 137.1 137.12 /482.2 38.98Marzo 141.6 141.62 /482.2 41.58Abril 59.1 59.12 /482.2 7.24Mayo 13.9 13.92 /482.2 0.40Junio 6.8 6.82 /482.2 0.09Julio 7.0 7.02 /482.2 0.10
Agosto 9.9 9.92 /482.2 0.20Septiembre 6.4 6.42 /482.2 0.08
Octubre 8.9 8.92 /482.2 0.16Noviembre 4.8 4.82 /482.2 0.05Diciembre 14.8 14.82 /482.2 0.45
Anual 482.2 100.05
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHIElaborado por: El autorFecha: Enero del 2014.
123
Anexo 22.
Estación Meteorológica Zapote
MesPrecipitación
media entre losaños 2001 –
2010
Ecuación
p2
IF = _______P
Factor R
Enero 184.5 184.52 /867.6 39.23Febrero 234.4 234.42 /867.6 63.33Marzo 234.5 234.52 /867.6 63.38Abril 154.9 154.92 /867.6 27.66Mayo 18.9 18.92 /867.6 0.41Junio 5.0 5.02 /867.6 0.03Julio 0.4 0.42 /867.6 0.00
Agosto 0.7 0.72 /867.6 0.00Septiembre 0.6 0.62 /867.6 0.00
Octubre 0.4 0.42 /867.6 0.00Noviembre 0.6 0.62 /867.6 0.00Diciembre 32.7 32.72 /867.6 1.23
Anual 867.6 195.27
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHIElaborado por: El autorFecha: Enero del 2014.
124
FOTOGRAFÍAS
Fotografía 2. Cerro de Lodana del cantón Santa Ana, vegetación arbustiva de lazona.
Fotografía 3. Vegetación media baja del cerro del cantón Portoviejo.
125
Fotografía 4. Vegetación media baja del cantón Rocafuerte.
Fotografía 5. Erosión hídrica causada por la deforestación en el cantónPortoviejo.
126
Fotografía 6. Áreas de cultivos – Cantón Santa Ana.
Fotografía 7. Área Erosionada por erosión hídrica – Portoviejo (colón).
127
Fotografía 8. Proceso de erosión hídrica – Rocafuerte.
Fotografía 9. Erosión por escorrentía y movimiento de masa – Santa Ana.
128
BIOGRAFÍA DEL AUTOR
Julio Javier Jaramillo Veliz nace en la ciudad de Portoviejo, Provincia de Manabí,
el 10 de Abril del año 1978, sus padres son el señor Lauro Manabí y la señora
Sara María Veliz Mendoza, siendo el quinto hermano de una familia conformada
por seis hermanos. Su instrucción primaria la realizó en la Escuela Fiscal de
Niños y Niñas Tiburcio Macías, y su instrucción secundaria en el Colegio
Nacional Olmedo. Continuó sus estudios de tercer nivel en la Universidad
Técnica de Manabí, entre el periodo 2000 a 2005, donde obtiene el título de
Ingeniero Agrícola en la Facultad de Ingeniería Agrícola con la especialidad de
mecanización agrícola, cuyo tema de investigación consistió en el “Estudio de
cuatro sistemas de labranza sobre el rendimiento en el cultivo del maíz (Zea maíz
l.), en el valle del río Portoviejo”.
Su perfeccionamiento profesional lo inicia en el año 2006 ingresando a la
empresa Acolit Asesores y Consultores del Litoral Ltda., donde ocupó el cargo de
técnico de campo en áreas de la ingeniería. En el 2007 presta sus servicios
profesionales en la empresa Etherlan para realizar predicciones y monitoreo del
cultivo de balsa en la zona rural de la Provincia de Manabí. Para el 2008 se
incorpora a la empresa de plantaciones de balsa con el nombre de Plantabal, para
que realice el monitoreo de las plantaciones de balsa en las Provincias de Manabí,
Santo domingo y los Ríos, ocupando el cargo de coordinador del proyecto de
localización por medio de teledetección. Desde agosto del 2008 y 2009 prestó sus
servicios a la Fundación Desarrollo Humano Sostenible D.H.S como técnico de
campo en el seguimiento de huertos familiares para mejorar la seguridad
alimentaria en el cantón 24 de mayo, parroquia Noboa con el monitoreo de 10
comunidades campesinas. En Marzo del 2010 se incorpora al Instituto Nacional
de Desarrollo Agrario – INDA como técnico de catastro para la Provincia de
Manabí. A partir del 2011 hasta la actualidad ocupo el cargo de técnico de campo
en la Subsecretaria de Tierras y Reforma Agraria - STRA del Ministerio de
Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca, para la zona 4 que comprende las
provincias de Manabí y Santo Domingo de los Tsáchilas.