Erosión Hídrica

La erosión es el proceso de desprendimiento y arrastre acelerado de las partículas de suelo provocado por el agua o el viento. La erosión acelerada se distingue de la erosión geológica de los suelos, que es un proceso normal mientras que en la primera interviene el hombre.

La erosión hídrica es por lo tanto el proceso de disgregación y transporte de las partículas del suelo por acción del agua.

El ataque del agua al suelo puede ser superficial o profundo. El ataque superficial es provocado por:

Impacto o choque de la gota contra el suelo, originando la erosión por impacto salpicadura, disgregando los terrones y proyectando las partículas al espacio.

Escurrimiento superficial, que actúa de dos maneras. Por disgregación de los terrones o agregados del suelo y por el transporte de las fracciones resultantes. El primer efecto se debe al choque y fricción del agua y las partículas que lleva en suspensión o arrastre contra las partículas del suelo haciéndolas desprender y luego transportarlas. El efecto se va multiplicando y que los granos desprendidos originan torbellinos que hacen ascender y poner en suspensión las partículas más finas.

El ataque en profundidad provoca una agresión al perfil del suelo y los desplazamientos se hacen en masa. El agua facilita estos movimientos, al saturar el suelo actúa como lubricante y por acción de la pendiente toda la masa se pone en movimiento. Otro caso es cuando el suelo está apoyado sobre una capa arcillosa, impermeable; cuando esta se moja, se lubrica y facilitado por la pendiente y la vegetación que no puede penetrar la capa con sus raíces, la masa de suelo se desliza.

Factores que determinan la erosión hídrica

En la erosión hídrica intervienen:

Fuerzas activas: precipitaciones, suelo (permeabilidad) y relieve (pendiente). Fuerzas resistentes: suelo (su estado físico-químico) y vegetación.

Precipitaciones: las características más relevantes son intensidad, duración y frecuencia. Cuanto mayor es la intensidad hoy menor infiltración, más escorrentía y por tanto más erosión. La duración es el complemento de la intensidad; ambas determinan la cantidad total de lluvia. La frecuencia influye sobre la humedad del suelo. Si los intervalos de lluvia son espaciados el suelo tiene oportunidad de secarse controlando mejor nuevos aportes de lluvia; lo contrario ocurre si esos intervalos son cortos, encontrando al suelo con poca capacidad de absorción.

Suelo: influyen principalmente la textura, agregación del suelo y permeabilidad del perfil.

Relieve del terreno: esta influencia la determina la pendiente. En zonas llanas la erosión hídrica es mínima y también lo será el escurrimiento. En laderas, la salpicadura será prevaleciente hacia abajo y el escurrimiento será mayor en volumen y velocidad.

Vegetación: es la mejor defensa natural de un terreno contra la erosión; toda planta desde un gran árbol hasta una hierba protegen el suelo. La presencia de un bosque poco alterado disminuye la velocidad de escorrentía a la cuarta parte que tendría en la misma ladera desnuda.

Tipos de erosión hídrica

Erosión laminar: debida al escurrimiento difuso, consistente en la remoción del suelo en capas delgadas y uniformes, el cual toma una tonalidad más clara por pérdida de materia orgánica y nutrientes. Primeramente son removidas las partículas más finas, quedando manchones de arena y gravilla denominados pavimentos de erosión. La erosión laminar es poco visible y difícil de detectar.

Erosión en surcos: cuando el escurrimiento se concentra por el microrelieve o sendas compactadas por vehículos, máquinas, pisoteo, etc., le agua toma velocidad suficiente para iniciar el removido del suelo en forma lineal, formando remolinos que excavan hacia abajo y hacia arriba. Es la forma inicial del ataque profundo.

Erosión en cárcavas: son profundos zanjones que se forman en sitios de gran concentración de escorrentía en volúmenes considerables; son precedidos por las formas anteriores si no son corregidas. Al profundizarse la socavación, el perfil toma mayor pendiente en la zona de aguas arriba; allí se intensifica la erosión y hay tendencia de la cárcava a extenderse hacia arriba. Son de aspecto espectacular, llegando a 20 o más metros de profundidad. La sección adopta forma de U en terrenos de capas homogéneas y de V cuando en profundidad aparecen capas más duras. Se clasifican por el área tributaria y su profundidad en:

Cárcavas pequeñas: de menos de 1 metro de profundidad y cuenca menor de 2 ha. Cárcavas medianas: 1 a 5 metros de profundidad y cuenca de 2 a 20 ha. Cárcavas grandes: más de 5 metros de profundidad y cuenca mayor de 20 ha.

Métodos de cuantificación de pérdidas de suelo

Para cuantificar la erosión o volumen de sedimentos producidos por unidad de tiempo (un año generalmente) y unidad superficial (ha o km2) se utilizan diferentes modelos matemáticos representados por una serie de variables de singular significación en el fenómeno de erosión hídrica. Los más importantes son:

Modelo de USLE: ecuación universal de pérdida de suelo (USA, 1955)

Predice la erosión hídrica potencial de una zona. Mide la pérdida potencial anual media de suelo, debido a erosión laminar y en surco, en parcelas agrícolas. El método establece límites permisibles de pérdidas de suelo, variable entre 2 y 10 Tn/Ha/año.

A=R∗K∗L∗S∗C∗P

Donde

A = pérdida anual media de suelo, en tn/ha/año.

R = factor de erosividad pluvial

K = factor de erodbilidad del suelo

L = longitud de la pendiente, en m

S = grado de inclinación de la pendiente

C = factor de ordenación de cultivos

P = factor de prácticas conservacionistas de suelo

Modelo de Gravilovic-Djorovic (Serbia, 1974)

Tiene en cuenta los factores más relevantes que desencadenan la erosión hídrica superficial: clima, lluvia, suelo, relieve, vegetación y un coeficiente de erosión que tiene presente la erodabilidad del suelo y los procesos erosivos observados. Estima la degradación anual media en m3.

G=W∗R

Donde:

G = sedimentos producidos por erosión hídrica, en m3/año

W = volumen medio anual de sedimentos erosionados, en m3/año

R = coeficiente de retención de sedimentos

Modelo de Miraki (USA, 1985)

Estima la producción de sedimentos de la cuenca, para evaluar la posible sedimentación de embalses. (Farías et al, 2003). Aplicando un análisis de regresión múltiple, Miraki propuso la siguiente ecuación:

Vsa=1,182∗10−6 Ac1,026Pa1,289Vq0,287 Sc0,075Dd0,398Fc2,422

Donde:

Vsa = Volumen total absoluto de sólidos producidos por una cuenca en un año, en Hm3/año

Ac = Área de la cuenca, en Km2

Pa = Precipitación media anual, en cm

Vq = Derrame medio anual, en Hm3

Sc = Pendiente media de la cuenca

Dd = Densidad de drenaje, en Km -1

Fc = Factor de cobertura vegetal y uso del suelo de la cuenca

Salinización de suelos

Los suelos en los que se produce una acumulación anormal de sales solubles, suficiente para interferir en el crecimiento de la mayoría de cultivos y otras plantas se denominan suelos salinos. Se caracterizan por:

Conductividad eléctrica (CE): 4 o más mmhos/cm a 25°C. Mide la salinidad de una muestra de suelo en condiciones de saturación de agua.

Porcentaje de sodio intercambiable (PSI): < 15. Es el índice de sodicidad más utilizado para investigar la estabilidad del suelo y para clasificarlos.

pH: generalmente menor a 8,5.

Pueden distinguirse dos orígenes de salinización de los suelos:

Natural o primario: la existencia de sales en el suelo es naturalmente producida por la meteorización química de la corteza terrestre (hidrólisis, hidratación, disolución, oxidación, carbonatación), liberando paulatinamente, y adquiriendo mayor solubilidad, los distintos aniones (cloruros y sulfatos, en menor grado carbonatos, bicarbonatos y nitratos) y cationes (sodio, calcio, magnesio y potasio) que comúnmente se hallan en el suelo.

Antrópico o secundario: la introducción del riego en condiciones de drenaje, riego, suelo o topografía inadecuados, genera el rápido enriquecimiento en sales del suelo. Los suelos no cultivados, y aun con su vegetación natural, registran grados variables de salinidad pero los de regadío frecuentemente presentan mayores concentraciones.

Las sales elevan significativamente la presión osmótica de la solución del suelo haciendo padecer de falta de agua a las plantas. Algunos cationes o aniones causan intoxicaciones específicas debido a su alta concentración. Los perjuicios ocasionados por la salinidad a los cultivos resultan directamente proporcionales a la concentración de sales solubles y al cultivo de que se trate.

Es posible que las sales se localicen en la superficie del suelo, o se distribuyan uniformemente en todo el perfil, o que crezcan con la profundidad. Estas variaciones además resultan estacionales, ocasionadas por la época de riego y las lluvias que lixivian las sales solubles hacia horizontes más profundos. La existencia de una capa freática a cierta profundidad, a su vez,

posibilita el ascenso capilar y el aumento de las sales en superficie, en la estación seca y entre riegos muy espaciados.

El crecimiento de las plantas en medios salinos se ve afectado desfavorablemente, con una intensidad que varía de unas plantas a otras. En plantas no halófitas la presencia de sales en el suelo provoca una sintomatología relacionada con una inhibición irreversible del crecimiento y por lo tanto una menor producción de materia seca y disminución de los rendimientos de los cultivos. La existencia de plantas adaptadas a medios salinos puede servir para mejorar estos suelos.

Distribución de suelos salinos

Los suelos salinos se localizan regularmente en regiones de clima árido o semiárido. En áreas húmedas las sales solubles, de distintos orígenes, generalmente son llevadas por las lluvias a los horizontes inferiores del suelo, luego hacia el agua subterránea y finalmente transportada a los océanos. En las comarcas áridas el lavado es de naturaleza local y no es posible que las sales sean transportadas lejos, lo anterior ocurre por la menor precipitación (incapaz de provocar un flujo descendente permanente de las sales) y por la elevada evaporación, que tiende a concentrar las sales en las capas superiores de los suelos y en el agua superficial. Esta situación está ligada casi siempre a deficientes condiciones de drenaje y topografía predisponente (llanas y bajas).

Superficialmente abarcan, en distintos grados de intensidad, hasta casi un tercio de los suelos del mundo. Resultan graves los problemas en el oeste de los Estados Unidos, en grandes áreas de Rusia, Hungría, España, en la Mesopotamia asiática, Egipto, México, Chile, meseta boliviana y otras.

En Argentina se manifiestan graves problemas en los valles de los ríos Negro, Colorado y Chubut. También en San Juan, San Luis y Mendoza (zonas de riego de los ríos Atuel, Diamante y Tunuyán). En Salta y Jujuy las manifestaciones son de escasa extensión en zonas de riego, sin embargo resultan graves los problemas en Colonia Santa Rosa, Apolinario Saravia, al este de General Güemes, El Galpón, ambas márgenes del río Juramento al sur de El Tunal, en lugares puntuales del Valle de Lerma y en el Valle Calchaquí; siendo este último caso de origen primario y secundario. En Jujuy ocurren en Libertador General San Martín y otras áreas. Se advierten también como graves y extensos en Santiago del Estero (zona de riego y naturales de los ríos Salado y Dulce).