rayas ruiz alejandra yunuen 2011
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II
III
AGRADECIMIENTOS
Al Dr. Isidro Villegas Romero por su tiempo, esfuerzo e interés derrochados sobre este trabajo
al desempeñarse de manera tan excepcional como director de esta tesis.
Al Dr. Dante Arturo Trejo por su por su valiosa contribución en la realización de esta Tesis.
Al M.C. Javier Santillán por sus valiosas observaciones y aportaciones al presente trabajo.
Al Dr. Antonio Becerra Moreno por su tiempo y su esfuerzo. Es de mi total aprecio su
comprensión y apoyo. Sus opiniones y observaciones constituyeron en todo momento una
excelente dirección de este trabajo. Gracias.
Al M.S. Rigoberto Vargas Carballo por su plena disposición para colaborar.
Al personal de la biblioteca central de la Universidad Autónoma Chapingo por su excelente
disposición para facilitar y guiar la consulta bibliográfica realizada.
Al personal de la biblioteca de la División de Ciencias Forestales por su acertado desempeño
que facilitó la búsqueda y disposición de información.
IV
DEDICATORIA
A la Universidad Autónoma Chapingo por darme rumbo y perspectiva. Por mostrarme el mundo
a través del crisol de etnias, profesores, filósofos, campesinos, ejidos, viajes y amigos. Por
fraguar en mí el amor a mi gente y a mi país. Por darme una eterna identidad y por haber
albergado y proyectado mis más grandes ilusiones y anhelos.
A mi familia.
A mis amig@s.
V
ÍNDICE
AGRADECIMIENTOS ................................................................................................................ III
DEDICATORIA .......................................................................................................................... IV
RESUMEN ................................................................................................................................ IX
SUMMARY ................................................................................................................................ X
1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 1
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................................ 3
3. OBJETIVOS ........................................................................................................................ 5
3.1. Objetivo General ........................................................................................................... 5
3.2. Objetivos Específicos .................................................................................................... 5
4. MARCO TEÓRICO REFERENCIAL ................................................................................. 6
4.1 Importancia del suelo forestal ........................................................................................ 6
4.2 Incendios Forestales ..................................................................................................... 12
4.3 Incendios forestales en el mundo y en México. ........................................................... 15
4.4 Efectos generales de los incendios forestales............................................................... 26
4.5 Efectos de los incendios en los suelos ......................................................................... 27
4.6 Erosión ocasionada por incendios forestales ............................................................... 29
4.6 Tecnologías para evitar la erosión ............................................................................... 31
5. METODOLOGÍA .............................................................................................................. 35
6. RESULTADOS Y DISCUCIÓN ....................................................................................... 40
6.1 Tecnologías para reducir erosión hídrica después de un incendio forestal .................. 40
6.1.1 Prácticas para la estabilización del suelo .............................................................. 40
6.1.2 Prácticas recomendables en laderas ...................................................................... 48
6.1.3 Prácticas para el control de sedimentos cauces y cárcavas ................................... 63
6.1.4 Prácticas para controlar el drenaje superficial en caminos ................................... 81
6.2. Herramientas de elección. ........................................................................................... 88
7 CONCLUSIONES .............................................................................................................. 96
8. BIBLIOGRAFÍA CITADA ............................................................................................... 97
VI
ÍNDICE DE IMÁGENES
Figura 1. Triángulo de texturas que muestra las posibles clases texturales del suelo.. .......... 10
Figura 2. Representación Gráfica de un incendio subterráneo............................................... 13
Figura 3. Número de incendios forestales ocurridos en México en el periodo 1998-2011. ... 18
Figura 4.Superficie afectada en México por incendios forestales en el periodo 1998-2011. . 19
Figura 5.Gráfica de tipo de vegetación afectada por año.. ..................................................... 20
Figura 6. Gráfica de la superficie afectada por incendio. ...................................................... 21
Figura 7. Distribución de incendios según su tamaño. Gráfica elaborada con datos de Enero
del 2011 al 13 de Octubre del 2011. ...................................................................................... 21
Figura 8. Distribución de tipo de vegetación y superficie afectada por estado ...................... 22
Figura 9. Rangos de superficies incendiadas.. ....................................................................... 24
Figura 10. Herramienta digital de selección de tecnologías de conservación del catálogo de la
FAO. ...................................................................................................................................... 33
Figura 11. Aplicación aérea de hidroacolchado.. ................................................................... 42
Figura 12.En esta fotografía se muestra árboles trozados con maquinaria. ........................... 46
Figura 13.Instalación de geoceldas. ....................................................................................... 49
Figura 14.Mallas para el control de erosión.. ......................................................................... 51
Figura 15.Barreras de fuste 2 años después de haber sido implementadas. . ......................... 54
Figura 16.Barreras de fuste. ................................................................................................... 54
Figura 17.Instalación de los rollos de fibra. Fuente: California Storm Water Quality
Association. 2003. .................................................................................................................. 55
Figura 18.Detalle de la instalación de los rollos de fibra. ...................................................... 56
Figura 19.Bio-rollos con enrocamiento de protección. .......................................................... 56
Figura 20.Vegetación que ha germinado dentro del bio-rollo. .............................................. 57
Figura 21. A) Rollos de fibra. B) Rollos de fibra .................................................................. 57
Figura 22.Cercas de geotextiles.. ........................................................................................... 58
Figura 23. A) Escarificación manual .B) Implemento usado en escarificación mecánica. . .. 59
Figura 24.Escarificación mecánica.. ...................................................................................... 60
Figura 25.Después de unos minutos de agitación y mezcla constante en el tanque, la mezcla
se proyecta a presión a los taludes o superficies.. .................................................................. 62
Figura 26.Correcta instalación de las presas de pacas de paja. ............................................. 65
Figura 27.Vista aérea de una presa de pacas de paja.. ........................................................... 65
Figura 28.Presa de trozas con geotextil. ................................................................................ 66
Figura 29. Vista frontal de una presa de piedra. . .................................................................. 68
Figura 30.Perfil típico de una presa de piedras. . ................................................................... 69
Figura 31.Vista transversa típica de una presa de rocas. ....................................................... 69
Figura 32 Vista general de las partes de una presa. . ............................................................. 71
Figura 33.Vista general de la altura de la presa y su espaciamiento de acuerdo al criterio
cabeza-pie. . ........................................................................................................................... 72
Figura 34.Acomodo de llantas para formar la presa. ............................................................ 75
Figura 35. Barrera flexible de redes de anillos. .................................................................... 77
Figura 36.Barrera flexible de redes de anillos. ..................................................................... 77
Figura 37.Árboles derribados dentro del cauce. .................................................................... 78
Figura 38.Imágenes del Vaso de retención de sólidos en el bosque “Angeles national
Forest.”. .................................................................................................................................. 80
Figura 39.Opciones típicas para drenaje de la superficie del camino. ................................... 81
VII
Figura 40.Modificación de la rasante del camino. ................................................................ 83
Figura 41.Si al pararse en el camino sus pies comienzan a resbalarse cuesta abajo, la
pendiente es demasiada. ......................................................................................................... 83
Figura 42.Vados ondulantes.. ................................................................................................. 85
Figura 43.Acorazamiento de cuneta....................................................................................... 86
Figura 44.Cuneta acorazada. .................................................................................................. 87
Figura 45.Diques en cunetas. ................................................................................................. 87
VIII
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro 1.Área de bosque afectada anualmente por el fuego, 1998–2002.. ........................... 15
Cuadro 2.Principales incendios forestales.. ........................................................................... 17
Cuadro 3.Tipo de vegetación afectada por incendios anualmente. ........................................ 20
Cuadro 4. Las 10 entidades federativas con mayor superficie incendiada en el año 2011.. .. 23
Cuadro 5.Valores de erosión hídrica asociados a incendios.. ................................................ 30
Cuadro 6.Esquema del proceso de investigación y etapas del método científico.. ................ 36
Cuadro 7.Fuentes de información y técnicas de investigación. ............................................ 37
Cuadro 8.Esquema del trabajo que se elaborará. ................................................................... 38
Cuadro 9.Distancia de separación en metros recomendada entre vados ondulantes
superficiales. .......................................................................................................................... 84
Cuadro 10.Matriz de efectividad para prácticas de estabilización y aconsejables en laderas. 88
Cuadro 11.Efectividad de prácticas para el control superficial del drenaje. .......................... 89
Cuadro 12.Efectividad de prácticas para controlar el drenaje superficial en caminos. .......... 90
Cuadro 13. Matriz de elección ............................................................................................... 93
Cuadro 14. Matriz de elección. .............................................................................................. 94
Cuadro 15.Matriz de elección ................................................................................................ 95
IX
RESUMEN
La erosión hídrica es uno de los principales efectos directos e indirectos de los incendios
sobre los suelos forestales. Para combatir dicho problema, herramientas divulgativas sobre
las tecnologías para evitar erosión hídrica inmediatamente después de ocurrido el incendio
son de gran apoyo. En este sentido, se elaboró una búsqueda bibliográfica de las obras y
prácticas de conservación de suelo que son idóneas como estrategia para controlar la erosión
hídrica en áreas forestales incendiadas.
De la literatura revisada, se consideraron 26 tecnologías; el catálogo consta de 4 grupos de
tecnologías. Además se realizó una matriz como elemento de apoyo para tomar decisiones
sobre la aplicación adecuada de obras y prácticas según el caso particular que se trate.
La falta de información especializada para evitar la erosión hídrica después de incendios
forestales deriva de la poca sistematización nacional con la que se trata este problema. Es
necesario impulsar la investigación en este rubro forestal.
Palabras clave: erosión hídrica, Incendios forestales, restauración.
X
SUMMARY
Hydric erosion is a major direct and indirect effect of wild fire on forest soils. To face this
problem, informative tools about the technologies to prevent hydric erosion occurred
immediately after the fire, are very supportive. In this sense, a literature search of the works
and soil conservation practices that are suitable as a strategy to control hydric erosion in
burned forest areas was made.
Twenty-six technologies were considered to form the catalog which consists of 4 groups of
technologies. It was also carried out tools as a support to make decisions about the
appropriate application of technologies in each burned area case.
The lack of specialized information to prevent hydric erosion after forest fires stems from the
lack of national systematization which addresses this issue. It is necessary to promote
research in this forestry sector.
Keywords: erosion, forestfires, restoration
1
1. INTRODUCCIÓN
México es un país eminentemente forestal ya que aproximadamente 70% de su territorio
tiene vocación para esta actividad productiva. Se considera que todo terreno con una
pendiente igual o mayor al 30 % es de vocación forestal, es decir que el mejor uso del suelo
para conservarlo, de manera que no se erosione, es el forestal (Rodríguez et al., 2002).De la
superficie total del país, 139.7 millones de hectáreas cuentan con algún tipo de cubierta
forestal. (CONAFOR, 2010).
La diversidad biológica de las 139.7 millones de ha forestales existentes en México es vasta,
“En la áreas húmedas y cálidas tenemos selvas, en las áreas cálidas con menos humedad
prevalece el bosque tropical caducifolio. Las zonas secas y cálidas están ocupadas por
matorrales y vegetación semidesértica” (Rodríguez et al., 2002). Las montañas con clima
templado-frío y con humedad son el ambiente idóneo para bosques de pino, oyamel y encino
principalmente. En diversas partes del norte y en las montañas se aprecian praderas y en las
áreas tropicales sabanas (ibídem).
El diverso recurso forestal en México es amenazado de manera constante por agentes de
destrucción que suelen clasificarse en antropológicos y naturales.
Dentro de aquellos causados por el hombre encontramos la contaminación del suelo, del aire,
del agua, la deforestación, depauperación de fauna e incendios forestales, estos últimos “son
originados por el hombre a través de decenas de causas específicas” (Rodríguez et al., 2002).
Las causas naturales de degradación de ecosistemas forestales son huracanes, rayos,
inundaciones, plagas, enfermedades, cambios climáticos de índole global, incendios
forestales, entre otros. Algunas de las causas mencionadas pueden favorecer incendios
forestales. Como ejemplo, basta referirse a los fenómenos de El Niño y La Niña, que en el
periodo de 1997-1988 produjeron sequías en muchas partes del planeta, lo cual favoreció
incendios forestales. Otro ejemplo es el huracán Gilberto, que en 1988 tocó el sur del
territorio mexicano y afectó 200 000 ha con distinta vegetación, misma que un año después
sirvió como combustible para incendios ocasionados por la sequía y el mal uso del fuego;
estos incendios se propagaron en aproximadamente 100, 000 ha (Rodríguez et al., 2002).
Así pues, es manifiesto que el fuego es un importante agente de destrucción del bosque tanto
de maneranatural como provocada por el hombre.
2
Los ecosistemas forestales han sido afectados por 6,885 incendios anuales en promedio
(CONAFOR, 2008), cada uno de estos siniestros ha tenido consecuencias en menor o mayor
grado, benéficas o perniciosas. Uno de los muchos efectos de los incendios forestales sobre
el suelo es la erosión que es un problema de gran índole ya que el suelo es considerado como
un recurso natural no renovable por lo difícil y costoso que resulta su recuperación después
de haber sido deteriorado física o químicamente (Cuevas et al., 2007).
Específicamente en las áreas forestales, la superficie erosionada comprende
aproximadamente 16 millones de hectáreas donde los niveles de degradación se clasifican en
ligeros, moderados, severos y extremos, afectando vegetación de bosque, selva, matorral y
sus respectivas vegetaciones secundarias (Cuevas et al., 2007). En México, la erosión a nivel
nacional en las áreas afectadas por incendios forestales en el año 2008, se estima en 86.1
millones de toneladas. (CONAFOR, 2008).
Reygadas (1998) en el Foro Nacional sobre los incendios forestales expresó: “es claro que es
necesario dar atención a las áreas que se ven afectadas por los incendios, sean estos de
magnitudes relevantes o sean estos ocurridos en áreas que con cierta regularidad son
quemadas.”
Un catálogo de las mejores prácticas para controlar erosión hídrica en suelos forestales
afectados por incendios es una herramienta que puede ayudar a conocer y visualizar opciones
para tratar áreas forestales incendiadas al proveer orientación general (descripción e
ilustraciones) de las prácticas de control de erosión, de aquí el interés en realizar el presente
trabajo de recopilación bibliográfica al respecto. Desde luego, el catálogo contenido en esta
tesis no debe usarse para especificaciones en caso de no haber planes de diseño disponible;
es decir, en varios aspectos de la planeación y diseño de obras, este catálogo no sustituye la
consulta a un profesional”
3
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
“De la superficie total del país, 139.7 millones de hectáreas cuentan con algún tipo de
cubierta forestal…Casi el 36% corresponde a ecosistemas sensibles al fuego.” (CONAFOR,
2010). Durante el periodo 1970 - 2008, los ecosistemas forestales (sensibles al fuego y
adaptados al fuego) se han visto afectados por un promedio anual de 6,885
incendios.(CONAFOR, 2008). En el año concluido(2010), la cifra de ocurrencia de
incendios se mantuvo dentro del promedio reportado para el periodo 1970-2008; ocurrieron
6,125 (CONAFOR, 2010b).
Una de las muchas consecuencias de los incendios forestales sobre el suelo, es la erosión. En
lugares donde ocurrieron incendios de severidades altas, el incremento en erosión puede ser
varios órdenes de magnitud mayor que en las áreas no incendiadas. Diversas investigaciones
muestran que los valores medios de erosión a escala de ladera alcanzan 10 Mg /ha mientras
que algunos valores extremos pueden llegar hasta 370 Mg/ha (Benavides y Flores, 2006).
Particularmente en México, la erosión a nivel nacional en las áreas afectadas por incendios
forestales en el año 2008, se estima en 86.1 millones de toneladas (CONAFOR, 2008).
Los incendios forestales claramente merman el suelo de manera importante a través de la
erosión ocasionada, siendo esto de gran relevancia ecológica pues el suelo es la columna
vertebral de la biodiversidad forestal (Anstedt, 2011); desempeña un papel esencial en el
crecimiento y desarrollo de los bosques. Proporciona el agua, los nutrientes y el medio de
sostén para los árboles y para el resto de la vegetación forestal (Pritchett, 1986).
Ante la magnitud del daño indirecto ocasionado por incendios forestales al suelo a través de
la erosión hídrica, es necesario un manejo integral de áreas incendiadas que conduzca hacia
la rehabilitación de las mismas.
Las actividades de rehabilitación en áreas quemadas no pueden ser aplicadas indistintamente
de una zona a otra, su implementación debe ser basada en el estudio particular de cada área.
En este sentido, Reygadas (1998) propone como ejes centrales para la conducción de la
rehabilitación, el análisis de la magnitud del daño provocado por el incendio y la
consideración del tipo de vegetación que existía en el área a tratar. La erodabilidad del suelo
afectado también es un factor importante para planear las acciones a seguir para disminuir la
tasa de erosión hídrica.
Actualmente existe un amplio número de tecnologías recomendables para el control de la
erosión hídrica en general en México y en el mundo pero no se ha analizado y determinado
4
cuales son más recomendables para las condiciones de relieve y tipos de ecosistemas
forestales en México, inmediatamente después de ocurrido el incendio forestal.
5
3. OBJETIVOS
Los objetivos de la presente investigación son amplios y se enmarcan dentro de la búsqueda
de tecnologías alternativas que permitan mitigar el impacto de los incendios forestales en la
tasa de erosión hídrica causada a los suelos afectados.
3.1. Objetivo General
Elaborar una fuente documental que contenga distintas alternativas tecnológicas (prácticas)
que ayuden a los responsables de la rehabilitación de áreas afectadas por incendios a tomar
las mejores decisiones para disminuir los efectos de la erosión hídrica inmediatamente
después de presentado el evento.
3.2. Objetivos Específicos
Investigar las principales obras y prácticas que se utilizan en otros países para
disminuir la erosión hídrica acelerada por efecto de los incendios forestales.
Determinar la adaptabilidad de las mejores obras y prácticas para las condiciones de
México.
Coadyuvar en la actividad de planificación anual para el control y mitigación del
impacto de incendios forestales en México.
6
4. MARCO TEÓRICO REFERENCIAL
4.1 Importancia del suelo forestal
El suelo es el recurso natural básico para forestales y agricultores, los rebaños, los árboles y
las vacas son solo cultivos. Un bosque o una granja es una unidad ecológica con clima y
suelo específicos que crean un potencial para la producción orgánica, pudiendo ser esta
producción un cultivo económicamente rentable. Si se destruye el suelo, el potencial de
producción queda disminuido en el mejor de los casos y en el peor, queda totalmente
perdido. Lo anterior es aún más grave si tomamos en cuenta que el suelo es el componente
no renovable de nuestro recurso renovable, el bosque (Kimmins, 1987). La definición
ofrecida por kimmins acota la importancia del suelo en cuanto a producción y economía. De
manera más holística Becerra (2005) cita: “En cuanto a la importancia del suelo, la frase
expuesta en un cartel en el 15° Congreso Internacional de la Ciencia del Suelo constituye una
adecuada síntesis : Suelo, base de la vegetación, vegetación base de la vida.”
Los suelos forman parte de la mega diversidad de México, de los 30 grupos de suelos
existentes en el mundo, según la clasificación de FAO, 26 se encuentran en nuestro país
(SEMARNAT, 2009).
Concretamente la Sociedad de Ciencias del Suelo de América (SSSA por sus siglas en
inglés), considera que : “ El suelo es el material mineral no consolidado en la superficie de la
tierra que ha sido sujeto a, e influenciado por factores ambientales y genéticos tales como
material parental, clima, macro y microorganismos, y topografía . Todos estos factores
actúan a lo largo del tiempo produciendo un producto, suelo, que difiere en características
físicas , biológicas y morfológicas del material del que se derivó.”
Como definición clásica, académica y enfocada a bosques, se cita a Pritchett (1986); “En un
sentido más amplio, se considera que un suelo forestal es cualquier suelo que se ha
desarrollado bajo la influencia de una cubierta forestal “
Los suelos de los ecosistemas forestales, son suelos que poseen determinadas propiedades
químicas, físicas y biológicas que son únicas para las condiciones en las cuales se han
desarrollado (Pritchett, 1986).
De los párrafos anteriores se infiere que el suelo forestal tiene características inherentes a él
en cada ecosistema. Pritchett (1986) escribe que la estructura de una comunidad vegetal se
determina principalmente por el clima y el suelo. Al respecto Spurr (1986) menciona que
cuando se encuentran dos vegetaciones completamente diferentes limitando una con la otra,
7
la investigación normalmente revelará que cada una está creciendo sobre distintos materiales
geológicos de diferente composición y origen mineral. Sin embargo De las Salas (1987)
argumenta que la composición florística del bosque no guarda una correlación clara con las
características edáficas. Con fines prácticos se considerará a las comunidades vegetales
determinadas por el clima y el suelo, para así poder ofrecer de manera ordenada y general las
características de los suelos en los ecosistemas que nos concierne
En las regiones templadas, el suelo forestal típico puede ser subdividido grosso modo en
cuatro horizontes (Spurr, 1986). Cada horizonte suele tener características y propiedades
diferentes en un mismo suelo, de ahí la importancia de su identificación, para estudiarlos,
describirlos y muestrearlos (Porta et al ., 2003).
El horizonte O u orgánico que está asentado sobre el suelo mineral y está formado por una
zona del tipo O1, conteniendo mantillos reconocibles de hojas, ramas, frutos, plantas y
animales muertos, y una zona inferior O2, caracterizada por hums (mantillos descompuestos
o en descomposición)en el cual es irreconocible el estado original del material orgánico. Un
método similar y algo más discriminante es clasificar el horizonte orgánico en tres capas:
mantillo (M) definido como los restos muertos no alterados de las plantas y animales;
fermentación (F) materia orgánica descompuesta en parte de tal forma que todavía se puede
reconocer la fuente, humificación (H) materia orgánica muy descompuesta, amorfa. Como la
descomposición se produce a partir de tejidos orgánicos identificables, minerales, CO2 y
agua, un producto intermedio es el residuo obscuro, amorfo, denominado humus. (Spurr,
1986)
El horizonte A es la capa superficial del suelo mineral que es lixiviada (iluviada) de sus
nutrientes por el movimiento descendente del agua y los ácidos orgánicos e inorgánicos. Este
a su vez esta subdividido en A1, superior, en el cual la materia orgánica está siendo añadida
constantemente al suelo mineral a través de la descomposición del mantillo y mezclada por
la actividad animal y un horizonte A2 inferior, el cual solamente esta lixiviado.(Spurr, 1986)
Debajo se encuentra la zona de acumulación (iluviación), el horizonte B, caracterizada por la
descomposición de óxidos de hierro y aluminio y diminutas partículas de arcilla y orgánicas,
todas derivadas de la lixiviación de la materia orgánica y los minerales que se encuentran en
la superficie. El horizonte B es más fino y obscuro. Ocasionalmente el horizonte B esta tan
lleno con óxido de hierro y arcilla que forma un extracto de soporte y se torna bastante
impermeable al agua e incluso al movimiento del aire. (Porta et al., 2003)
8
Debajo de la zona de deposición de arcilla se encuentra el horizonte C, compuesto de los
mismo materiales originales de los que están compuesto el horizonte A Y B. Normalmente,
la parte superior de esta zona está algo erosionada ya que el aire de los espacios porosos da
como resultado la oxidación de algunos minerales y el agua filtrante descendente puede
lixiviar los carbonatos de calcio y otros carbonatos de los minerales más solubles (Spurr,
1986).
A las regiones desérticas y semidesérticas de México, corresponden Litosoles y Xerosoles en
su mayoría. Los Litosoles se caracterizan por ser suelos no profundos (< 10 cm). Descansan
sobre un sustrato duro y continuo. Los Xerosoles son suelos áridos que contienen materia
orgánica; la capa superficial es clara, debajo de ésta puede haber acumulación de minerales
arcillosos y/o sales, como carbonatos y sulfatos (INEGI, 2011). Para estas regiones Pritchett
(1986) reporta que los suelos son propensos a tener acumulaciones de calcio en el horizonte
subsuperficial.
De los bosques tropicales, de manera general se puede decir que el suelo de estos a menudo
está limpio de plantas. Las altas temperaturas y la humead aseguran que el depósito de
hojarasca que llega a la cubierta forestal se descomponga rápidamente. Estos suelos suelen
ser ácidos y pobres en bases. (Pritchett ,1986. De Salas 1987) Además de estas limitaciones,
se ha comprobado una alta toxicidad de aluminio y escasa disponibilidad de fósforo. (De
Salas 1987).
Blum (1988) citado por Becerra (2005) señala seis funciones principales de un suelo,
pudiendo adjudicarlas a cualquiera de los tipos de suelos ya mencionados.
Funciones principales de un suelo:
a) Producción agrícola y forestal
b) infiltración , amortiguación , transformación
c) reserva genética
d) fuente de materia prima
e) infraestructura, en cuanto a producción se refiere.
Desde un punto de vista ecológico Kimmins (1987) señala tres funciones principales:
a) Soporte
b) Suministro de humedad
c) Suministro de nutrientes.
9
La diferencia en la manera de desarrollar estas funciones en cada tipo de suelo depende de
ciertas propiedades físicas, químicas y biológicas.
Las principales características físicas de los suelos que influyen sobre la fisonomía y
estructura de la vegetación son: porosidad, drenaje, textura, humedad, profundidad y
permeabilidad. (De Salas, 1987).
Textura. El término textura se usa para representar la composición granulométrica del suelo.
Cada termino textural corresponde con una determinada composición cuantitativa de arena,
limo y arcilla, tal como se aprecia en la Figura 1(Universidad de Granada, 2011).Las
partículas de arena tienen de 2.00 mm a 0.02 mm de diámetro, las partículas de limo de 0.02
a 0.002 mm de diámetro y las partículas de arcilla menos de 0.002 mm (Spurr, 1986). Las
partículas mayores de 2 mm presentan una porción considerable e incluso la mayor parte del
volúmen de suelos forestales y no es raro encontrar árboles creciendo directamente sobre
lechos de roca fracturados o sobre capas orgánicas carentes de manera substancial de
partículas minerales. Sin embargo, guijarros (2-20 mm), gravas (20-200 mm) y rocas (200 a
2000 mm) son tradicionalmente excluídas de la típica clasificación de textura del suelo.
Un suelo rocoso puede ser un adecuado soporte para árboles debido a que las raíces pueden
penetrar en las grietas de lechos rocosos fracturados (hasta 20 m). Los suelos profundos pero
saturados (ya sea permanentemente o temporalmente) son suelos en donde los árboles
establecidos son más susceptibles a ser derribados con mayor facilidad por vientos que
aquellos árboles creciendo sobre suelos rocosos delgados; razones por las cuales el uso de la
textura del suelo para indicar la fertilidad y la capacidad de anclaje que ofrece a los árboles
no es siempre tan útil en cuestiones forestales. Kimmins (1987).
En cuanto a la textura con relación a las propiedades químicas, De Salas (1987) escribe que
los suelos arcillosos generalmente poseen un adecuado contenido de nutrientes (cationes) y
que los suelos arenosos frecuentemente presentan deficiencia de azufre, esto para zonas
tropicales.
Humedad. El estado de humedad hace referencia a las condiciones de humedad de un
horizonte al momento de estudiar el suelo. La descripción de estado de humedad se basa en
una apreciación generalmente subjetiva (Porta et al.2003)
La textura se relaciona íntimamente con el contenido de humedad y la aireación de un suelo,
lo cual a su vez influye en el crecimiento de los árboles. Por ejemplo, contrariamente a la
situación en las regiones húmedas, los suelos arcillosos forman los hábitats más secos, en
10
tanto que los suelos arenosos proporcionan un mejor abastecimiento de agua (Walter, 1973.
citado por Pritchett, 1986). De Salas (1987) menciona que en zonas áridas y semiáridas, los
suelos de textura fina son apropiados para pastos, mientras que los suelos arenosos favorecen
el crecimiento de los árboles precisamente por estar asociados los suelos arenosos a un
mayor contenido de humedad.
Estructura. La estructura del suelo se define como la disposición espacial de las partículas
libres del suelo. Características tales como la circulación del agua, la aireación, la densidad
aparente y la porosidad están influenciadas por la estructura del suelo (Pritchett, 1986).
Kimmins (1987) relaciona la estructura con el pH y ciertas propiedades químicas, como por
ejemplo el hecho de que la presencia de arcillas coloidales y materia orgánica une partículas
Figura 1. Triángulo de texturas que muestra las posibles clases texturales del suelo. Fuente:
Universidad de Granada, 2011.
más grandes (arena y limo) dando como resultado una estructura granular, sin embargo el
efecto del material cementante puede depender de factores químicos. Donde existe
abundancia de Sodio monovalente (Na+), las partículas de arcilla tienden a separarse y los
peds no se forman o se desintegran. Donde cationes divalentes como el Calcio (Ca+2
) están
presentes, la formación de agregados es promovida a través del proceso de floculación. La
11
floculación es una condición mucho menos permanente que la agregación por cimentación,
sin embargo es una condición importante en suelos de textura fina, pues parece que es una
condición prerrequisitada para la cimentación. En suelos donde hay muy poco calcio libre o
magnesio la floculación es inhibida.
Propiedades químicas. Las características químicas del suelo son de vital importancia, no
sólo ecológicamente si no que también productivamente en un ámbito forestal. Son
elementos químicos aquellos conocidos como elementos esenciales para el desarrollo de una
planta.
Los elementos esenciales son 16; Carbono (C), Hidrogeno (H), Oxígeno (O), Nitrógeno(N),
Fosforo (P), Azufre (S), Potasio (K), Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Hierro (Fe), Manganeso
(Mn), Zinc (Zn), Cobre (Cu), Boro (B), Molibdeno (Mo),y Cloro (Cl) (De Salas 1987).
Pritchett (1986) incluye al Cobalto (Co), Silicio (Si), Sodio (Na) y Vanadio (V) como
elementos esenciales; afirma que a excepción del carbono, hidrógeno y oxígeno, los
elementos esenciales los obtienen las plantas del suelo.
La disponibilidad de estos elementos en un suelo tiene relación con la capacidad de
Intercambio catiónico. La carga negativa que se desarrolla en los coloides orgánicos y
minerales puede neutralizarse por cationes atraídos hacía la superficie de estos coloides. La
cantidad de cationes atraída de esta manera, expresada en forma de miliequivalentes por 100
g. de suelo secado al horno, se llama capacidad de intercambio catiónico del suelo. (Pritchett,
1986).
La capacidad de intercambio catiónico normalmente declina conforme el suelo se vuelve
más ácido, pero la relación depende en el material en el que se dé, el humus tiende a ser más
afectado que la arcilla. Las raíces también presentan per se, capacidad de intercambio
catiónico. Generalmente entre más carga exista por parte de los cationes mejor serán
absorbidos; Ca 2+
son mejor absorbidos que el k+, sin embargo esto no aplica al Al
+3 y Mg
+2
si son hidratados.
Los suelos también tienen capacidad de intercambio anicónico, pero es menor que la
capacidad de intercambio catiónico y es dependiente del pH, generalmente es mayor en
suelos ácidos que en suelos neutrales o básicos. De tal manera que el pH influye en la
disponibilidad de los nutrientes para las plantas; la mayoría de los macro nutrientes exhibe su
máxima disponibilidad en valores de pH de entre 6.5 y 7.5. Sin embargo, los iones metálicos
son menos disponibles en pH menores a 7.9. Un elemento disponible en un rango amplio de
pH es el Nitrógeno.
12
La mayor fuente del Fósforo proviene de la intemperización de minerales, su disponibilidad
decrece por arriba de un pH de 7.5 y por abajo de un pH de 6.5. El Fósforo reacciona con el
Aluminio y forma compuestos no solubles en suelos con un pH menor a 5, arriba de un pH
de 6 el Fósforo reacciona con Calcio formando compuestos insolubles. (Kimmins, 1987).
En cuanto al Boro, este disminuye su disponibilidad para las plantas conforme el pH
aumenta, lo mismo sucede con el Manganeso (Mn) (De Salas, 1987).
La disposición de los elementos químicos para los árboles repercute directamente en el
crecimiento de estos. El Nitrógeno (N) es el elemento que más frecuentemente limita el
crecimiento de los árboles. El Fósforo (P) también es reportado como elemento limitante
para el crecimiento en zonas tropicales. El Boro (B) es reportado como uno de los elementos
más importante en nutrición forestal. (De Salas, 1987).
Salas (1987) menciona que los fosfatos a lumínicos, junto con el Magnesio (Mg) y el k
(Potasio) intercambiables, fueron responsables en un 52.2 % del crecimiento de Cupressus
lusitánica en Colombia. La falta de elementos como Boro (B), Nitrógeno (N) y Fósforo (P)
no solo produjeron lentitud en crecimiento en las plantaciones de Pinus sp. en Malasia sino
que además se reportó un estado enfermizo.
Vida en el suelo. La vida que el suelo alberga es preponderante para el crecimiento de
plantas, como ejemplo de esto basta citar la relación de las hectomicorrrizas con raíces de
árboles en suelos forestales, y de las endomicorrizas en raíces de algunas latifoliadas. Esta
relación aporta a las raíces mayor superficie de captación de nutrientes. Bacterias
nitrificantes también son un ejemplo relevante de la biodiversidad micro orgánica del suelo
(Prittchett, 1986 y Kimmins 1987).
4.2 Incendios Forestales
Los fuegos incontrolados, es decir, los incendios, pueden afectar, muchos tipos de
vegetación; sin embargo por su intensidad y dimensiones destacan los incendios forestales, al
punto que cualquier incendio de vegetación o biomasa se acostumbra a denominar con este
nombre. (Arnaldos, 2004).Rodríguez (2002) también hace una clara diferencia entre los
conceptos de incendio forestal e incendio de vegetación o biomasa. A pesar de que la
escisión semántica se reconoce como correcta, en este trabajo se opta por emplear los
términos y conceptos según instituciones oficiales mexicanas como SERMARNAP (2000)
que considera que un incendio forestal es el fuego que afecta a selvas, bosques y vegetación
13
de zonas áridas o semiáridas, por causas naturales o inducidas, con una ocurrencia y
propagación no controladas o programadas.
Los incendios forestales se configuran, con relación a los factores ambientales, como un
fenómeno físico, químico y social complejo. En general cuando se valoran estas
interacciones, se hace en situaciones y localizaciones particulares, que raras ocasiones
permite generar teorías aplicables a todos los casos.
Según Arnaldos (2004), los incendios se clasifican genéricamente en función del
combustible que facilita su avance y asegura su alimentación. Dependiendo el tipo de
vegetación, el incendio puede involucrar los siguientes estratos:
Incendio de suelo (Arnaldos, 2004) o subterráneo (SEMARNAP, 2000).
Incendio superficial.
Incendio de copa.
Incendio de suelo o subterráneo. Estos incendios consumen la materia orgánica que se
encuentra entre la superficie y la capa mineral del suelo, compuesta de hojarasca, raíces,
residuos vegetales en descomposición, humus y turba. Solo se detectan por la emisión de
humos, ya que normalmente arden sin llama. Avanzan lentamente debido a la escasez de
oxígeno, pero la combustión puede mantenerse durante días o semanas o incluso con altos
contenidos de humedad. Se debe prestar la debida atención, porque en determinadas
condiciones pueden propagarse a estratos superiores de la vegetación, hecho muy común en
incendios en fase decadente que no han sido completamente extinguidos. La Figura 2 es una
representación gráfica de este tipo de incendio (Arnaldos, 2004).
Figura 2. Representación Gráfica de un incendio subterráneo. Fuente: Arnaldos, 2004
14
En este tipo de incendio, la intensidad del calor no se limita a dar muerte a las raíces de toda
una vegetación comprendida en el área quemada, sino que imparte cierto estado de
esterilidad al suelo, lo cual evita que en muchos años no vuelva a haber vida vegetal en esos
sitios (Verduzco, 1976 citado por Hernández, 2009). Se presentan en un 3 % de los casos en
México (Hernández, 2001 citado por García 2009)
Incendio de superficie. Este incendio consume cualquier tipo de material combustible que
se encuentre situado inmediatamente encima de la superficie del terreno y por debajo de las
copas delo árboles. El comportamiento es muy distinto en función de la tipología de la
vegetación involucrada (Arnaldos, 2004). Son los de mayor presencia en México
estimándose su ocurrencia en más del 90 % a nivel nacional (SARH, 1994).
Incendio de copa. Son típicos de los bosques de coníferas y conllevan, en mayor o menor
grado, la combustión de las copas de los árboles.De acuerdo con Hernández (2001) citado
por Hernández (2009), este tipo de incendios se presenta en un 7 % de los casos en México.
El incendio de copa se clasifica en:
Incendio de copas pasivo o fuego de copas discontinuo: En este caso, las copas de un
grupo reducido de árboles se encienden de forma intermitente debido al calor
procedente del frente de incendio que se encuentra en el sotobosque .Es frecuente en
pinares no muy densos
Incendio de copas activo o fuego de copas continuo o dependiente: La combustión
tiene lugar tanto en el estrato superficial como en las copas. El calor y las llamas
provenientes de la superficie proporcionan la energía necesaria para sostener la
propagación también por la copa de los árboles; de este modo todo el frente avanza a
la vez con llamas que abarcan todos los estratos.
Incendio de copas independiente: El frente avanza rápidamente por las copas. Se
produce en bosques muy densos con una cobertura de copa superior al 75% de la
superficie del suelo. Este tipo de incendios es de los más peligrosos, su extinción y
manejo es de alta dificultad. Un incendio de copas puede dar lugar a la aparición de
focos secundarios en distancia del orden de kilómetros (hasta 5 o 6 km) más allá del
frente de incendio. Con mucho más facilidad pueden existir focos secundarios a
corta distancia, estos influyen en el comportamiento del frente de donde provienen.
La ocurrencia de este fenómeno depende en gran medida de las características del
combustible que se quema en el incendio principal y del tipo de vegetación presente
más allá del siniestro (Arnaldos, 2004).
15
El tipo de incendios se relaciona con la severidad de éste debido a que la severidad del fuego
se determina acuerdo con la materia orgánica u hojarasca consumida y la observación de
cambios superficiales del suelo. Las principales clases de severidad del fuego son: alta,
moderada y baja. Una severidad alta presenta una pérdida casi completa de la cubierta del
suelo, así como cambios en el suelo superficial. (Benavides y Flores 2006).
4.3 Incendios forestales en el mundo y en México.
A escala global y general la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la
Alimentación, por su siglas en inglés, FAO (2005) reporta que en el período informativo
1998-2002, el área quemada cada año fue por lo menos de un promedio de 27,7 millones de
hectáreas y que otros 5,1 millones de hectáreas de tierras boscosas sufrieron también
importantes daños por el fuego. Los mayores porcentajes se dieron en África y Asia, y los
menores en Europa, como se aprecia en el Cuadro 1.
Cuadro 1. Área de bosque afectada anualmente por el fuego, 1998–2002. Elaborado con
datos de FAO (2005).
REGIÓN/SUBREGIÓN ÁREA DE BOSQUE AFECTADA POR EL FUEGO
1000 ha. % del área del bosque
África oriental y meridional 483 0.8
África del norte 6,176 29.3
África occidental y central 519 1.1
Total de África 7,177 5.5
Asia oriental 523 0.2
Asia meridional y sudoriental 11,029 4.1
Asia occidental y central 218 0.6
Total de Asia 11,770 2.2
Total de Europa 1,597 0.2
Caribe 13 0.4
Centroamérica 130 1.1
Norteamércia 4,333 0.6
Total de Norteamérica y
Centroamérca
4,476 0.6
Total de Oceanía n.s n.s
Total de Sudamérica 2,719 0.3
Mundial 27,740 0.9
16
La fuente de donde se obtuvieron los datos presentados indica que las cifras reportadas son
conservadoras, pues existen cifras obtenidas con distintos métodos (v.gr. Técnicas con
imágenes satelitales) sobre el área afectada por incendios, que superan las reportadas.
Con referencia a lo anterior, Arnaldos (2004) reporta que cada año se queman en el mundo:
De 10 a 15 millones de hectáreas de bosques boreales y de zonas templadas.
De 20 a 40 millones de hectáreas de bosques tropicales, para destinar el suelo a
nuevos usos o por desplazamiento de fuego agrícolas incontrolados.
De 500 a 1000 millones de hectáreas de sabanas y bosques claros, tanto tropicales
como subtropicales.
Las cifras anteriores también deben tomarse teniendo en cuenta que la superficie reportada
como quemada es tanto de manera controlada como sin control alguno. Además dentro de la
vegetación reportada como quemada, alguna está adaptada al paso frecuente de fuego, de
modo tal que no causa grandes disturbios.
Los problemas asociados a los incendios forestales, citados anteriormente, emergen con
fuerza en Estados Unidos, en plena era industrial, a finales del siglo XIX y principios del
XX, a consecuencia de varias catástrofes trágicas. Hasta este momento, las dimensiones del
problema habían generado en Europa numerosas normativas reglamentos, pero no habían
exigido una estructura para su prevención, extinción y muchos menos para la restauración de
los daños ocasionados ecológicamente, el Cuadro 2 muestra una relación de los peores
incendios registrados según Arnaldos (2004).
Debido a las terribles experiencias referidas en el Cuadro 2, se ha visto la necesidad de crear
instituciones de investigación sobre incendios forestales a nivel mundial. A continuación se
enlistan los principales centros y redes de investigación e información referentes a los
siniestros aquí tratados.
Rocky Mountain Research Station. USDA Forest Service (U.S.A.).
Riverside Fire Laboratory (California, U.S.A.)
NCAR National Center for Atmospheric Research.Widfire Science Group.
(Colorado, U.S.A.)
17
Cuadro 2. Principales incendios forestales. Arnaldo, 2004.
Año Procedencia Daños
1871 Peshtigo.(U.S.A).Estados de
Wisconsin y Michigan.
1, 529,766 ha quemadas
1500 muertos
1881 Michigan (U.S.A) 404.700 ha quemadas.
169 muertos
1894 Hinckley. (U.S.A).Estado de
Minnesota.
418 muertos
1910 Great. (U.S.A).estados de
Idaho y Montana.
1, 214,100 ha quemadas.
85 muertos
1918 Cloquet (U.S.A.)Estados de
Minnesota y Wisconsin.
559 muertos
1939 “BlackFriday” Australia.
Rubicon, Woods Point.
71 muertos
650 casas quemadas
1949 Francia 101.417 ha quemadas.
82 muertos
1979 Lloret de Mar.España. 21 muertos
1982-83 Kalimantan(Indonesia). 5 000,000 ha quemadas
1983 Manivae, Cockatoo.Australia 290,000 ha quemadas
75 muertos
1,500 casa quemadas
1987 Río Amur (China y Rusia) 4 ,700,000 ha quemadas
1988 Yellowstone. U.S.A. 641,449 ha quemadas
1991 U.S.A. Estado de California. 26 muertos
2,449 casa quemadas
1994 Bages y Bergueda 40 000 ha quemadas
1997-98 Kalimantan.Indonesia. 5, 215,768 ha. quemadas
1998 México 73 muertos
2000 CerroGrande.U.S.A. Laboratorio nuclear afectado
2001 New South Wales. Australia. 620.275 ha quemadas.
CSIRO Bushfire Research Group. (Australia)
Nucleo de InvestigacaoCientifica de Incendios Florestaias.( Coimbra , Portugal)
INRA RecherchesForestièresmediterranées.(Avignon, Francia)
18
INIA. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y
Alimentaria.(España)
CEREN Centre d ´Essais et de la Recherche de l´Entente
Interdepartamental.(Francia)
ADAI Association for the development of industrial aerodiinamics (Portugal)
Centro de InvestigaciónsForestais e Ambientaias de Lour
En México, de acuerdo con las condiciones climáticas, meteorológicas y sociales, cada año
se presentan incendios forestales de diversas magnitudes. En la Figura 3, se aprecia que los
años con mayor incidencia de incendios son 1998 y 2011. Sin embargo, en el 2011 existe
una mayor superficie afectada, tal y como se aprecia en la Figura 4. Las gráficas fueron
elaboradas con datos acumulados hasta el 4 de Agosto del 2011.
Figura 3. Número de incendios forestales ocurridos en México en el periodo 1998-2011.
Fuente: CONAFOR (2011)
19
Figura 4.Superficie afectada en México por incendios forestales en el periodo 1998-2011.
Fuente: CONAFOR (2011).
20
Cuadro 3. Tipo de vegetación afectada por incendios anualmente. CONAFOR (2011).
En cuanto a los estratos afectados, su distribución se reporta en la Figura 5 y al Cuadro 3
El promedio del indicador superficie afectada por incendio se muestra en la Figura 6., sin
Año Pastizales Arbolado Arbustos y
matorrales
Total
Miles
de ha.
% Miles
de ha.
% Miles
de ha.
% Miles
de ha.
%
1998 352.11 41.48 198.49 23.38 298.37 35.14 848.96 100
1999 87.84 38.02 41.37 17.90 101.88 44.08 231.06 100
2000 101.15 42.88 40.48 17.16 94.29 39.97 235.92 100
2001 64.63 47.22 18.81 13.74 53.44 39.04 136.88 100
2002 87.68 42.17 31.92 15.35 88.31 42.48 207.91 100
2003 103.08 32.55 87.92 27.76 125.69 39.69 316.69 100
2004 37.82 46.60 10.51 12.95 32.82 40.44 81.15 100
2005 120.40 45.79 32.67 12.42 109.88 41.79 262.95 100
2006 84.20 34.85 42.09 17.42 115.36 47.74 241.64 100
2007 56.42 48.39 14.87 12.75 45.31 38.86 116.60 100
2008 99.78 44.68 26.55 11.89 97.01 43.44 223.34 100
2009 123.18 41.67 42.31 14.31 130.09 44.01 295.58 100
2010 49.51 44.31 12.18 10.90 50.05 44.79 111.73 100
2011. 363.56 38.14 69.97 7.34 519.71 54.52 953.25 100
Figura 5.Gráfica de tipo de vegetación afectada por año. Fuente: CONAFOR (2011).
21
Sin embargo la media en este caso particular es una medida descriptiva muy general y no
describe la superficie afectada por la mayoría delos incendios; en la Figura 7. se aprecia que
la moda de este indicador se encuentra en el rango de 5 hectareas o menos afectadas por
incendio.
Figura 6. Gráfica de la superficie afectada por incendio. Fuente: CONAFOR (2011).
Figura 7. Distribución de incendios según su tamaño. Gráfica elaborada con datos de Enero
del 2011 al 13 de Octubre del 2011. Fuente: CONAFOR (2011)
Abordando la localización geográfica de todas las cifras e indicadores anteriores, la Figura 8
y el Cuadro 4 distribuyen a estos por estado.
22
Figura 8. Distribución de tipo de vegetación y superficie afectada por estado. Elaborada con
datos de CONAFOR, 2011.
0.00
50,000.00
100,000.00
150,000.00
200,000.00
250,000.00
300,000.00
350,000.00
400,000.00
450,000.00
500,000.00
Baja California Baja California
Coahuila
Coahuila
Coahuila
Durango
Durango
Jalisco
Jalisco
Nuevo León
Quintana Roo,
Sonora
Zacatecas
Zacatecas
Ha.
Zacatecas
Yucatán
Veracruz
Tlaxcala
Tamaulipas
Tabasco
Sonora
Sinaloa
San Luis Potosí
Quintana Roo
Querétaro
Puebla
Oaxaca
Nuevo León
Nayarit
Morelos
Michoacán
México
Jalisco
Hidalgo
Guerrero
Guanajuato
Durango
Distrito Federal
Chiapas
Colima
Coahuila
Campeche
Baja California Sur
Baja California
Aguascalientes
23
De manera concreta se muestran las 10 entidades federativas con mayor superficie afectada
por los incendios forestales en el Cuadro 4. la superficie incendiada de estos estados
corresponde al 86.05% de la superficie total afecta por fuegos forestales en el año 2011.
Cuadro 4. Las 10 entidades federativas con mayor superficie incendiada en el año
2011.CONAFOR, 2011.
Entidad Federativa Sup.afectada (ha)
Coahuila 424,530.73
Chihuahua 87,888.05
Quintana Roo 79,022.20
Sonora 62,171.00
Zacatecas 42,188.50
Durango 41,999.40
Jalisco 28,732.00
Oaxaca 18,165.00
Nuevo León 17,912.17
Baja California 17,669.86
Causas de los incendios forestales en México. La explicación a las cifras e índices
históricos de incendios forestales en México se han tratado de explicar desde varios puntos
de vista; Pyne (2006) reconoce que el mundo se polariza según su fuente de energía, en
aquellas naciones que usan energía fósil y aquellas que utilizan biomasa viva para obtener
energía. La primera fuente de energía es característica de países desarrollados y la segunda
de países en vías de desarrollo. El autor mencionado relaciona la causalidad de los incendios
con el tipo de obtención de energía, estando en más estrecha relación la quema de biomasa
viva con la ocurrencia de incendios forestales.
Desde la perspectiva planteada por Pyne, México es un escenario especial en cuanto a
incendios forestales pues enfrenta el problema de adaptarse a una nueva fuente de
combustión, basada en la quema de biomasa fósil, el fuego industrial, sin embargo no se ha
abandonado del todo la quema de biomasa viva, siendo México un punto de traslape entre
los dos polos reconocidos por este autor, este punto de traslape se superará, sin embargo
mientras eso ocurre los incendios forestales serán violentos.
24
Figura 9. Rangos de superficies incendiadas. Fuente: CONAFOR (2011).
Trejo (2008) encontró que las variables climáticas relacionadas con la incidencia de
incendios siguen patrones aceptables en áreas con menor índice de desarrollo humano, áreas
clasificadas por Pyne como aquellas que queman biomasa como fuente principal de energía.
Para las zonas con mayor índice de desarrollo humano los patrones de variables climáticas
con relación a la incidencia de incendios eran erráticos. Un dato sumamente interesante es
que a menor índice de desarrollo por género se tienen mayores superficies afectadas en
relación a la superficie forestal de cada estado. Lo anterior bien puede sugerir que un índice
bajo de desarrollo por género puede ser vinculado al tipo de sociedades que describe Pyne
como propensas a fuegos forestales violentos; bien vale la pena hacer hincapié en la
necesidad de un análisis más profundo de esta situación.Torres (1990) citado por Trejo
(2008) encontró mayor incidencia de incendios en áreas con menor nivel de educación y
mayor disponibilidad de territorio para pastoreo.
Las situaciones causales descritas en párrafos anteriores son de especial importancia pues se
analiza y desglosa la causa antropológica de los incendios forestales y la relevancia de esto
recae en el hecho de que según Hernández (2009), “En nuestro país, de acuerdo a los datos
históricos registrados, se puede afirmar que el 93 % de los incendios forestales son causados
por actividades humanas”. Una cifra aún más elevada es arrojada por CONAFOR (2006) que
indica que el porcentaje de incendios ocasionados por actividades humanas es del 99%.,
25
motivo por el cual otro tipo de variables que pudiesen ser correlacionadas con la ocurrencia
de incendios forestales, no se abordan más allá de su mención inmediata.
La ocurrencia de incendios forestales y su potencial de destrucción tiene relación directa con
la existencia y particularidades de una serie de factores de riesgo que se clasifican en dos
grandes tipos: permanentes y transitorios.
Permanentes. Estos factores no varían continuamente, sino que permanecen estables
durante periodos más o menos largos, por lo que su influencia es constante. Los más
importantes son:
La composición de los combustibles
Las especies vegetales
La topografía
Generalmente el combustible es el factor principal que determina si se inicia o no un
incendio, así como la dificultad para controlarlo y la probabilidad de su comportamiento
extremo o irregular.
Transitorios. Están en cambio constante, y son los factores meteorológicos siguientes:
Temperatura
Humedad relativa
Velocidad y dirección del viento
Precipitación pluvial (lluvias)
Otras variables fundamentales que definen el riesgo de incendio son:
Fuente de calor
La temporada
En México se tienen dos temporadas de incendios forestales: la primera, correspondiente a
las zonas centro, norte, noreste, sur y sureste del país, inicia en enero y concluye en junio
(CONAFOR 2006); la vegetación correspondiente a las zonas anteriormente mencionadas
son bosques de pino-encino, pastizales y vegetación tropical (Rodríguez et al. 2000). La
segunda temporada, que se registra en el noroeste del país, inicia en mayo y termina en
septiembre y corresponde a matorrales semidesérticos. Ambas coinciden con la época de
mayor estiaje en la República (CONAFOR 2006); los incendios simplemente siguen la
temporada de sequía conforme se mueve por el territorio nacional.
26
4.4 Efectos generales de los incendios forestales.
Los efectos causados por los incendios a los ecosistemas forestales tienen diversas
manifestaciones y no necesariamente son negativos (CONAFOR, 2008). Sin embargo, para
efectos de esta investigación se focalizan los efectos perniciosos de los incendios forestales
y de manera más específica, aquellos relacionados estrechamente con el suelo. Al referirnos
a efectos perjudiciales del fuego en el suelo no se excluyen las consecuencias de incendios
en hábitats adaptados al fuego, pues algunos de estos ecosistemas han sido perturbados y los
regímenes del fuego están alterados lo que conduce a su degradación. (Schilisky 2007 citado
por Rodríguez 2008) según CONAFOR (2006) y otros autores
De manera general, los efectos de estos siniestros, según CONAFOR (2006) y otros autores
son :
Destrucción del hábitat de la fauna silvestre. Muchas veces el fuego rompe con el
equilibrio de las cadenas alimenticias y genera desorden en las poblaciones
animales.
Al quemarse la vegetación se eliminan las plantas que generan oxígeno y afectan el
clima del lugar.
El producto de la combustión de la vegetación genera humos que contienen Carbono
(C) y otros elementos nocivos al medio ambiente, lo que incrementa el efecto
invernadero en la atmósfera terrestre.
Destrucción de volúmenes de madera con el consecuente impacto en la economía de
los propietarios.
Se predispone a las masas forestales al ataque de las plagas y enfermedades.
Se daña el renuevo y la reforestación.
Favorecen la invasión de especies indeseables.
Reducción de recursos genéticos. ” Por ejemplo en los años 40´s un notable botánico
mexicano, Maximino Martínez, se dedicó al estudio de los pinos en nuestro país y
halló en un sitio de Nuevo León una especie cuyo nombre científico es PinusFlexilis.
Aunque la especie existe en los Estados Unidos, tal localidad era la única donde
había sido reportado en México. En los 1990´s, un investigador estadounidense, Dr.
Jesse Perry consideró que un gran incendio forestal que ocurrió en el sitio
mencionado acabó con la especie en el país.” (Rodríguez et al. 2000).
Reducen el potencial comercial con la pérdida de productos forestales.
Degradan los pastizales perdiendo su palatabilidad para el ganado y la fauna
silvestre.
27
Reducción de la belleza escénica y de su valor recreativo.
Generación de costos de protección.
Se pierde la inversión aplicada a las reforestaciones.
4.5 Efectos de los incendios en los suelos
Las consecuencias de los incendios forestales en el suelo se propician, de manera general, a
partir de dos situaciones. La primera situación es la pérdida de vegetación, lo cual deja el
suelo sin cubierta vegetal y trae consigo varias implicaciones. La segunda situación son los
efectos que ocasionan las altas temperaturas que el suelo llega a alcanzar durante un
incendio.
Con respecto a la perdida de vegetación, en México, la tercera causa de su pérdida, son los
incendios forestales, sólo por debajo de la tala ilegal y la transformación de terrenos
forestales a agrícolas y ganaderos (SEMARNAT 2006, Torres-Rojo et al., 2007). México
ocupa el octavo lugar entre los países que pierden sus bosques por causa de los incendios
(Juárez y Cano, 2007); la pérdida de cubierta vegetal es una de los detonadores de la erosión
hídrica, fenómeno que se abordará de manera específica más adelante.
De manera directa la temperatura sobre el terreno propicia situaciones específicas
dependiendo de la intensidad del fuego y del comportamiento de éste.
Para estudios de bosques de coníferos mixtos, Neary et al. (2004) reportan que la
condensación de los gases impide que las raíces finas de las plantas penetren entre las
partículas del suelo dificultando el establecimiento de plantas o causando la muerte de los
individuos sobrevivientes al incendio. Boerner (2000) determinó que tanto biomasa radicular
viva así como muerta era significantemente más baja en sitos quemados anualmente durante
tres años, que en sitios no quemados.
La exposición a temperaturas mayores a los 70°C en un lapso mayor de 10 minutos es capaz
de eliminar a los hongos del suelo, así como a los protozoarios y algunas bacterias, que son
los encargados de desintegrar los materiales orgánicos. (CONAFOR, 2006), sin embargo
Boerner (2000) concluye que la recolonización de estos organismos es rápida, excepto en
sitios donde se quemaron pilas de combustible pesado, esto debido a la constante y alta
temperatura.
El fuego tiene además, efectos sobre los ciclos de nutrientes que afectan indirectamente la
calidad del agua, y directamente los procesos de restauración y regeneración natural después
28
de un incendio forestal. La pérdida de nutrientes va a depender de la temperatura: a 200 °C
se volatiliza el nitrógeno y el fósforo, a 500°C se comienzan a evaporar, el potasio y el
calcio. Los elementos metálicos como el calcio, el potasio y el magnesio comúnmente se
oxidan, lo que los vuelve más solubles esto causa pérdida de nutrientes cuando llueve,
durante la percolación o escorrentía (Ice et al., 2004. Citado por Llamas s.f.).De Bano (1979)
concluye que en incendios de matorral xerófilo la pérdida de Nitrógeno (N) puede ser de
hasta 100%.
Cuando son muy intensos dañan las propiedades físicas, químicas y biológicas de los suelos.
La materia orgánica, como ya se mencionó anteriormente influye en la estructura del suelo,
así como la pérdida de esta también lo hace.
En cuanto a los cambios en las propiedades químicas, se menciona que estos se relacionan
con la perdida de nutrientes que se mencionó anteriormente. Otro efecto de la temperatura en
las propiedades químicas del suelo es la pérdida de la humedad, lo que disminuye la
conductividad eléctrica afectando la capacidad de intercambio catiónico y los ciclos de
algunos elementos (De Bano 1981 citado por Llamas s.f.). Además la presencia de cenizas
influye, pues esta fue materia orgánica y ahora se presenta como cationes.
Todos estos efectos pueden surgir o no de manera simultánea en un mismo espacio, de tal
manera que para clasificar los efectos de los incendios en el suelo Ice (2004) citado por
Llamas (s.f.) propone la siguiente clasificación:
Suelos no quemados o con efectos muy bajos: En esta categoría entran los suelos que
no han sido afectados o donde los efectos del fuego son apenas visibles, solo se
visualizan la corteza de los árboles, el litter del suelo y los combustibles finos
ligeramente carbonizados y no hay cambios significativos en el suelo orgánico, la
infiltración del agua o la estructura de las partículas del suelo.
Suelo ligeramente afectado: El suelo se observa carbonizado, el liter se encuentra
parcialmente consumido y no hay cambios en la respuesta de los residuos líquidos,
ni en el suelo mineral.
Suelo moderadamente afectado: La estructura del suelo no es afectada, decrece la
infiltración, la repelencia comienza a ser visible, las raíces y rizomas se carbonizan y
el liter es consumido profundamente.
Suelo altamente afectado: La estructura de las partículas del suelo es alterada, la
infiltración es casi nula debido a una repelencia visible, la parte superior del suelo
mineral se carboniza por lo que se vuelve negra, hay ceniza que puede ir de gris a
blanca, la materia orgánica es completamente removida esencialmente todas las
29
partes aéreas de las plantas, por lo que el suelo tiene gran susceptibilidad a la erosión
posterior al incendio a causa del viento o la escorrentía.
4.6 Erosión ocasionada por incendios forestales
La erosión es considerada como consecuencia indirecta de incendios forestales, ya que “la
efectividad de la cubierta para prevenir erosión es proporcional a la cantidad de energía de
lluvia que es disipada por la vegetación” (Osborn, 1954 citado por Benavides y García,
2006).Un dato cuantitativo correspondiente con este hecho es que se necesita una cubierta
del suelo de 60 % al 80% para tener una protección efectiva ante la erosión laminar.(Wright
et al. 1982 citado por Benavides y García, 2006).
En el caso de incendios muy severos como los de copa o cuando se presenta la combustión
residual, desaparece la totalidad o gran parte de la cubierta vegetal, debido a esto el suelo
está más susceptible a la erosión hídrica por la escorrentía ya que no hay cubierta vegetal y la
repelencia disminuye el agua que se infiltra al suelo (Gresswell, 1999 citado por Llamas,
s.f.).La repelencia después de un incendio se puede deber a que los gases resultantes de la
volatilización de los elementos químicos se condensan en las partículas más frías del suelo y
crean una capa que altera la textura del suelo, en esta capa se acumulen cationes negativos
que repelen el agua causando un fenómeno conocido como repelencia, disminuyendo el agua
infiltrada al suelo (Nearyet al. 2004). Otro factor que pudiera causar repelencia conocido
como hidrofobia, es cuando los incendios afectan a bosques de coníferas o a aquellos tipos
de vegetación con un alto contenido de sustancias oleaginosas, que al ser consumidas
liberan una gran cantidad de resinas y ceras sobre el suelo que al solidificarse crean una
película impermeable en la superficie que evita la infiltración de agua, originándose
escorrentía superficial.
Además, como ya se mencionó anteriormente en el apartado “Importancia del suelo
forestal”, la disminución de la materia orgánica aumenta la erodabilidad del suelo, debido a
que esta une las partículas y los agregados del suelo.
En sinergia con la intensidad del fuego los factores más importantes que aumentan la erosión
son: la intensidad de la lluvia, la pendiente, y el tipo de suelo ya que los suelos con menor
contenido de limo y mayor contenido de arcilla son menos susceptibles a erosionarse.
De manera cuantitativa, Benavides y García (2006) reportan que “en general los valores
medios de pérdida de suelo en áreas de alta severidad están entre 8 y 13 Mg/ha, pero se
30
pueden alcanzar valores extremos mayores a 300 Mg/ha. “ y presentan el Cuadro5. Neary
(2009) reporta un valor extremo de 370 Mg/ha.
Cuadro 5.Valores de erosión hídrica asociados a incendios. Benavides y García (2006).
Vegetación y
localidad
Severidad Producción de
sedimento
(Mg/ha)
Escala de la
medición
Autores
Pino ponderosa
(Arizona,
U.S.A)
Baja 0.003 Ladera De bano et al.
(1998) Media 0.02
Alta 1.6
Bosque
mediterráneo
(Israel)
Baja <0.0001 Ladera (trampas
de sedimento)
Inbar et
al.(1998) Media 0.03
Alta 8.8
Pino Ponderosa
(Colorado,
U.S.A.)
Baja 0.08 Ladera (trampas
de sedimento)
Benavides
(2003) Media 0.05
Alta 9.8
Pino ponderosa
(Colorado,
U.S.A)
Baja 0.8 Sitio (Simulador
de lluvia)
Benavides
(2003) Media 1.8
Alta 12.8
De manera comparativa, Myronidis y Mitsopoulos (2009) estimaron la erosión en una aérea
incendiada en la parte noreste de la península de Kassanndra, Grecia., en un bosque de Pinus
halapensis cuya pendiente media es de 30%. La erosión se estimó antes y después del
incendio, resultando que el potencial de erosión pre-incendio es de 2.8 t /ha al año, mientras
que después del incendio de alta severidad, el potencial de erosión es de 29 t/ha al año.
La erosión es el efecto de los incendios forestales más drástico sobre los suelos, ya que la
remoción de suelo impide el restablecimiento de la vegetación y la recuperación del sitio,
cuando esto sucede es imposible detener la erosión; el sedimento proveniente de la erosión
llega a los cuerpos de agua aumentando el contenido de Nitrógeno, Fósforo, Magnesio,
Calcio, Potasio y algunos metales pesados. Además, el azolve causa daños económicos a las
presas y las plantas tratadoras de agua, se calcula que a nivel mundial el azolve de presas
causa pérdidas de 6 000 millones de dólares anuales (Mahmood, 1987).
31
4.6 Tecnologías para evitar la erosión
Convencionalmente se ha restringido el campo de la conservación de suelos casi
exclusivamente a la prevención y control de la erosión. (Becerra, 2005). La conservación de
suelos es una actividad que debe ser planificada; enmarcadas dentro de la planificación se
encuentran estrategias. Las obras y prácticas para controlar y prevenir la erosión derivadas
de la investigación y el conocimiento de campo son tecnologías aplicadas como tácticas
integradoras de una estrategia.
El objetivo de cualquier obra y práctica para conservar el suelo es obtener el máximo nivel
de producción sostenido de un área de terreno dada, manteniendo las pérdidas de suelo por
debajo de un nivel umbral, el cuál teóricamente permite equilibrar la tasa de erosión con la
tasa de formación de suelo.
Becerra (2005]) clasifica las estrategias de conservación de suelo en biológicas y mecánicas.
Las biológicas son aquellas que utilizan vegetación y su función como cobertura del suelo
como eje principal, las mecánicas son aquellas que modifican la topografía del suelo.
Son distintos los esfuerzos realizados para difundir las tecnologías contra la erosión; uno de
ellos es la divulgación hecha a través de manuales, guías técnicas, compilación de fichas
técnicas y demás fuentes documentales. Sin embargo, poca de la información mencionada es
focalizada específicamente para la erosión hídrica como efecto indirecto y directo de
incendios forestales.
En este sentido es conveniente hacer breve mención de la bibliografía nacional e
internacional sobre tecnologías contra la erosión hídrica.
En España, se cuenta con el Inventario de Tecnologías para la Lucha contra la
desertificación. Este inventario surge por iniciativa del Ministerio de Medio Ambiente y
Medio Rural y Marino.El Inventario de Tecnologías dispone de información relacionada con
todo tipo de tecnologías, técnicas, recomendaciones de gestión y aplicaciones prácticas que
se llevan o se han llevado a cabo en el campo de la lucha contra la desertificación en España.
Además, el inventario incorpora una relación de centros vinculados a la desertificación, así
como los proyectos y bibliografías relacionados con los centros en cuestión.
El inventario aglutina todas las técnicas en 13 grandes temas de los cuales es importante
señalar los siguientes:
32
Restauración Hidrológico Forestal
Obras de corrección en cauces y
laderas
Estabilización de taludes
Lucha contra incendios
La lista de temas precedentes son de consulta básica para esta tesis, por su relación con el
tema, se destacan las obras de corrección en cauce y ladera, estabilización de talud y
restauración hidrológico forestal.
Las prácticas de corrección en cauce mencionadas son: diques de tierra, de hormigón,
mampostería etc. además de obras de defensa de márgenes ribereños.
Para la estabilización de taludes se sugiere el uso de estabilizadores químicos, bio mallas,
instalación de bulones de doble protección, etc.
Las tecnologías de restauración hidrológico forestal consideradas son: métodos de
preparación de terrenos para reforestación, micorrización de terrenos, control de salinidad,
restauración de dunas, entre otros.
La sección dedicada a la lucha contra los incendios no es amplia, simplemente menciona la
necesidad de restaurar áreas forestales quemadas.
El “Manual para el Desarrollo de obras de Conservación de suelo” de Lemus V. es una
fuente documental cuya elaboración fue auspiciada por el gobierno chileno, en este caso el
manual focaliza su información en obras mecánicas como canales de desviación y sistemas
de zanjas de infiltración, los cuales se consideran como técnicas para el control de
escurrimiento superficial pero no para la prevención del fenómeno erosivo
Por su parte, la FAO ha puesto en línea el catálogo llamado “World Overview of
Conservation Approaches and Technologies” este catálogo cuenta con una herramienta de
selección digital (Figura 10). A través de una serie de elecciones como la región donde se
trabaja, el tipo de erosión que se desea combatir, el tipo de suelo, etc., el usuario puede
acotar los resultados de la búsqueda de tecnologías.
33
El Servicio forestal de Estados Unidos, dentro de un marco de planeación de rehabilitación
de áreas incendiadas, desarrollo un catálogo llamado “BAER TreatmentCatalog”, este
compendio muestra obras y prácticas instauradas con el fin de proteger ecosistemas
forestales de manera inmediata después de haber ocurrido un incendio. Este catálogo agrupa
las tecnologías de acuerdo al tipo de topología en donde pueden ser eficientes; de tal manera
que las obras y prácticas se han dispuesto en 3 capítulos:
Tratamientos en terreno: Acolchados, escarificación, bio-rollos, reforestación, cercas de
geotextiles, bio-mallas, etc.
Tratamientos en canales: Presas de retención de sólidos, derribo de árboles dentro de los
cauces, presas de morillos, etc.
Tratamientos en caminos: Enrocamiento de cunetas, deflectores, corrección de peralte, etc.
Figura 10. Herramienta digital de selección de tecnologías de conservación del catálogo de la
FAO.
En México, CONAFOR cuenta con la publicación del “Manual de conservación de suelos
forestales” que es un compendio de prácticas y obras mecánicas y vegetativas para evitar la
erosión hídrica, el deterioro de caminos forestales, formaciones de cárcavas, etc. Sin
embargo al no estar diseñado esta fuente bibliográfica para la erosión hídrica después de
incendios, no toma en cuenta premisas como la urgencia de ofrecer cobertura al suelo de
34
manera inmediata, no obstante muchas de las tecnologías que en él aparecen bien pueden ser
implementadas después de incendios como medidas de emergencia.
Una institución de Investigación y enseñanza que también ha divulgado material documental
para la conservación de suelos a través de la correcta aplicación de tecnologías es el Colegio
de Posgraduados. Su manual si bien es muy completo, tampoco está diseñado
específicamente para formular estrategias de conservación después de incendios forestales.
35
5. METODOLOGÍA
Según Arias (1999) “… la investigación se define como una actividad encaminada a la
solución de problemas. Su objetivo consiste en hallar respuesta a preguntas mediante el
empleo de procesos científicos.”
Zorrilla (2003) clasifica la investigación científica de la siguiente manera:
Básica. Busca acrecentar los conocimientos teóricos, sin interesarse directamente en
sus posibles aplicaciones.
Aplicada .Se caracteriza por su interés en la aplicación, utilización y consecuencias
prácticas de los conocimientos generados.
Documental.- Es aquella que se realiza a través de la consulta de documentos
(libros, revistas, periódicos, memorias, anuarios, registros, códices, constituciones,
etc.)
De campo. Se efectúa en el lugar y tiempo que ocurren los fenómenos objetos del
estudio.
Mixta. Es aquella que participa de la naturaleza de la investigación documental y de
la de campo.
La presente metodología se ciñe a una investigación de tipo documental también llamada
investigación bibliográfica.
A continuación se presenta en forma de lista el proceso de investigación bibliográfica según
Zorrilla (2003) y a la derecha se adaptan las etapas del método científico de acuerdo a Ruelas
(1990).
Con respecto a la primera fase señalada en el esquema anterior, Elección del problema, se
hace mención de que en el apartado “Planteamiento del problema” de esta tesis, se explican
de manera extensa las razones que evidencian la elección del problema y del tópico
específico.
Como ya se ha mencionado anteriormente, la elección del método de trabajo es la
investigación bibliográfica. Es importante tomar en cuenta que “Las técnicas de
investigación documental son sólo herramientas y dispositivos y no métodos.” (Zorilla,
2003) y se encuentran inmersas dentro del marco científico en el que se desarrolla esta
investigación. Las herramientas y dispositivos elegidos para la investigación bibliográfica se
adaptan de Baena (1979) y Schmelkes (1998); de esta manera, la técnica preponderante para
36
la investigación es la elaboración de fichas bibliográficas, audio gráficas, hemerográficas,
etc. Se obtienen mediante el siguiente tipo de lecturas: exploratoria y selectiva.
Refiriéndonos a la Planeación del trabajo, la segunda fase que señala en el Cuadro 8., se
menciona que existe un apartado especial titulado “Marco Teórico Referencial“ en el cuál se
expone la bibliografía provisional.
1) Elección del problema
a) Elección del campo de investigación.
b) Elección de métodos de trabajo.
c) Elección de técnicas de trabajo.
d) Elección del tópico específico.
2) Planeación del trabajo.
a) Preparación de una bibliografía provisional.
b) Planteamiento de hipótesis
c) Definición del problema.
d) Formulación del esquema para el acopio de datos.
3) Acopio de la información
a) Preparación de la bibliografía de trabajo.
b) Lectura y anotación de obras.
c) Clasificación y codificación de las notas.
4) Interpretación de la información.
a) Análisis de la información.
b) Critica de la información.
c) Síntesis: establecimiento de conclusiones y/o recomendaciones.
5) Redacción del escrito.
a) Formulación de un esquema para la redacción.
b) Redacción del borrador.
c) Revisión del borrador.
1. Preparación y
planeación del
trabajo.
2.Acopio,
ordenamiento y
análisis de datos.
3.Redacción y
divulgación del trabajo
generado.
Cuadro 6.Esquema del proceso de investigación y etapas del método científico. Adaptado de Zorrilla (2003)
y Ruelas (1990).
37
Cuadro 7.Fuentes de información y técnicas de investigación.
Fuente de información Técnica de recolección de datos
Bibliográfica Ficha bibliográfica y lecturas
exploratoria y selectiva.
Hemerográfica Ficha hemerográfica y lecturas
exploratoria y selectiva.
Escrita Ficha referencial y lecturas
exploratoria y selectiva.
Video gráfica Ficha videográfica y lecturas
exploratoria y selectiva.
Audio grafica Ficha audiográfica y lecturas
exploratoria y selectiva.
A pesar de que Zorrilla (2003), señala el planteamiento de hipótesis como un paso a seguir
para realizar la investigación documental, Arias (1999) escribe: ”Es importante señalar, que
por lo general, la formulación de hipótesis es pertinente en investigaciones de nivel
explicativo, donde se pretende establecer relaciones causales entre variables. En las
investigaciones de nivel exploratorio y en algunas de carácter descriptivo comúnmente no se
plantean hipótesis de explícita, es decir, se trabaja con objetivos”. En esta tesis se opta por
omitir la hipótesis y trabajar con un objetivo claro y preciso.
A continuación se presenta el esquema de trabajo a desarrollar
38
1) Introducción
2) Planteamiento del problema
3) Objetivos
4) Marco teórico referencial
a) Importancia del suelo forestal.
b) Incendios forestales.
c) Incendios forestales en México y en el mundo.
d) Efecto de los incendios en el suelo.
e) Erosión hídrica ocasionada por incendios forestales.
f) Obras para reducir la erosión hídrica después de un incendio forestal.
5) Metodología.
6) Discusión de resultados (Discusión de Técnicas)
7) Conclusiones
8) Recomendaciones
En el tercer paso, Acopio de información, se recurre nuevamente a las fuentes de
información y técnicas de investigación contenidas en el Cuadro 7. La clasificación y
codificación de la información se ejecuta con base en el esquema de trabajo elaborado
previamente.
Además de recopilar información de manera tradicional, la recopilación de información vía
internet es de gran importancia para esta revisión bibliográfica.
Hoy en día el internet es una vasta fuente de información. Es una herramienta que
potencializa el acceso a fuentes de documentación de aspecto global y mundial. Para esta
tesis el uso primordial de internet radica principalmente en el acceso a lo que se denomina
“literatura gris”.
Sureda (2000) escribe que la “literatura gris” es aquella producida en los ámbitos
gubernamentales, académicos, comerciales, empresariales e industriales, en formato impreso
y electrónico pero que no están controlados por los editores comerciales; así pues son
documentos de tira limitada y que no se pueden obtener a través de los canales habituales de
venta, por lo que son de difícil localización y acceso. La literatura gris se divide en
Cuadro 8.Esquema del trabajo que se elaborará.
39
convencional y de nueva generación. En la convencional se incluyen informes,
comunicaciones de congresos, tesis y otros escritos académicos. Dentro de la literatura de
nueva generación se incluyen grabaciones en video de temas técnicos, producciones
multimedia, boletines electrónicos, bibliotecas virtuales, etc.
Debido a la vastedad de información que puede ser recopilada vía internet es necesario
contar con un esquema de organización; se proponen cuatro etapas:
1. Localización de tesis. Analizando catálogos de tesis, consultando bases de datos de
universidades, etc.
2. Localización libros, artículos, etc. Consultando bibliotecas virtuales, índices electrónicos
de revistas especializadas, bases de datos comerciales, etc.
3. Localización otros documentos de literatura gris. Búsqueda de videos, radio clips
digitales, etc.
En lo referente a la localización de tesis, en primera instancia se consultan aquellas
disponibles en la Universidad Autónoma Chapingo y en el Colegio de Postgraduados. Se
hace uso de bases de datos como “Dissertation Abstracts”, “Tseo”, “Catálogo de tesis
doctorales de cataluña”, “Systeme Universitaire de Documentation”.
Para cubrir la segunda etapa de la búsqueda, son de mayor utilidad las bases de datos
digitales con las que cuenta la biblioteca central de la Universidad Autónoma Chapingo:
“Current Contents Connect,”Web of Science”, “Biological Abstracts”, “CAB Abstract Plus
(Full Text)”, “Academic Search Premier”. Además de aquellas bases de datos a texto
completo que la misma biblioteca presenta en su página: “Redalyc “y “Scielo”. Se accede a
las revistas relacionadas tales como “Nature”.
Para localizar otro tipo de literatura gris se accede a “Google Academico” “You tu be”,
páginas oficiales de distintos países, etc.
Una vez recopilada toda la información en la medida de las posibilidades presentes, se
procede a interpretar la información, recurriendo a las lecturas de tipo crítica y analítica.
Se concluye con la presentación de un aparato teórico útil para cumplir con el objetivo
establecido.
40
6. RESULTADOS Y DISCUCIÓN
De la literatura revisada, se consideraron 26 tecnologías; el catálogo que a continuación se
presenta consta de 4 grupos de tecnologías. Las 4 agrupaciones de tecnologías para controlar
erosión son:
Prácticas para la estabilización del suelo,
Prácticas aconsejables en laderas
Prácticas para cauces y cárcavas
Control de drenaje superficial en caminos.
A continuación se presenta el catálogo elaborado.
6.1 Tecnologías para reducir erosión hídrica después de un incendio forestal
6.1.1 Prácticas para la estabilización del suelo
A. Hidroacolchado aéreo y terrestre.
Descripción
Antes de describir específicamente esta tecnología, es necesario hacer referencia a los
componentes de esta misma y una breve descripción de ellos para poder comprender en su
totalidad la razón de esta práctica. Cabe mencionar que los materiales usados en esta práctica
también son frecuentes en otras, como la hidrosiembra.
Acolchado o mulch.Los acolchados pueden ser de fibra corta, de fibra larga o mixta.
Acolchados de fibra corta: 70% fibra de madera, 20% fibra de arroz y 10% turba.
Acolchados de fibra larga: 100% fibra de arroz.
Acolchados mixtos: 80% fibra de madera, 20% fibra de arroz.
También existen diversos materiales que pueden actuar como acolchado:
Materiales pesados: arcilla, bentonita, etc.
Materiales ligeros: lavas, silicatos, cenizas industriales, etc.
Materiales orgánicos: paja, heno, coco, celulosas, cortezas, etc.
Estabilizadores. Los estabilizadores son sustancias que, en solución acuosa con otros
materiales, aplicada sobre el suelo, penetran en él y al desecarse adhieren la mezcla entre las
41
partículas terrosas dándole consistencia y permeabilidad. Pueden ser naturales de origen
vegetal y/o sintético.
Estabilizadores orgánicos. Se producen a partir de sustancias naturales (harina de semillas) y
se aplican en dosis de 8-12 g/m2. Actúan como un pegamento natural que fija el acolchado,
las semillas, etc. y a la vez estabiliza el suelo.
Los estabilizadores orgánicos se pueden obtener por ejemplo a partir de cascarilla o
endospermo de semillas puras no tóxicas, naturales. Entre las ventajas de los estabilizadores
orgánicos se pueden citar:
Mantienen la siembra, envuelven el suelo y lo mantiene en su sitio mientras que
germinan y crecen las plantas (en el caso de la hidrosiembra).
Reducen el impacto de la lluvia y del viento y evitan que se desplace el material
sembrado.
Incrementan la infiltración del agua y reducen las pérdidas.
Al estar formados por una mezcla de materiales naturales que forman una suspensión
gelatinosa cuando se mezcla con agua, fijan las semillas (en caso de hidrosiembra) y el
acolchado al suelo. Esta mezcla de agentes gelatinosos permitirá que se retenga la humedad.
Estabilizadores sintéticos. Están basados en polímeros líquidos que se combinan con otras
sustancias auxiliares, como agentes de humidificación y secadores (toma acelerada de
oxígeno). Una vez que las semillas han enraizado se descomponen por oxidación con el
oxígeno de la atmósfera, el calor y la radiación UV y se convierte en C, CO2, H2O y
sustancias no dañinas para el medio ambiente. Los estabilizadores sintéticos pueden estar
compuestos de polímeros solubles y tienen aplicación para el control de la erosión.
(Ministerio de Medio Ambiente Medio Rural y Medio Marino .2008.).
Estos polímeros se presentan en forma de emulsión, o de polvo, adaptándose a todo tipo de
irrigación por gravedad o por aspersión. Entre sus ventajas, se pueden citar:
Gracias al estabilizador, las finas partículas de la superficie cohesionan entre ellas.
Disminuyen hasta un 95% las pérdidas de suelo debidas a las escorrentías.
Mejoran la infiltración del agua en el suelo.
Los polímeros ayudan al establecimiento de la vegetación como protección de
cobertura en la superficie de los suelos degradados.
42
Estos estabilizadores permiten crear una malla sintética que mejora a la vez la
cohesión y la permeabilidad del suelo. Así pues, gracias a sus propiedades hidrófilas,
la superficie del suelo es más estable, facilitando la germinación de las semillas y
asegura un enraizamiento eficaz de las plantas, la nueva vegetación protege al suelo
contra la erosión.
Son fáciles de utilizar, pueden aplicarse con semillas y abonos en hidrosiembras.
Facilitan la instalación de cubierta vegetal aún en grandes pendientes.
Los acolchados y estabilizadores del suelo son los ingredientes constituyentes de esta
práctica. El hidroacolchado aéreo, específicamente, se refiere a al uso de acolchados fibrosos
y uso de estabilizadores de suelos disueltos en agua y aplicados al área incendiada de manera
aérea con la ayuda de helicópteros, avionetas, etc. tal como se aprecia en la Figura 11.
Figura 11.Aplicación aérea de hidroacolchado. Fuente: Ford.2008.
Para tener una referencia sobre el tipo de mezcla de los hidroacolchados aéreos, a
continuación se cita la mezcla de hidroacolchado usada en el sur de California, U.S.A. en el
bosque nacional de Crial, Cleveland. Esta mezcla consiste en aproximadamente 758, 000
litros de agua, 226.8 kg de acolchado y 136 kg de aglutinante por cada 0.4 ha (Forest U.S.A
Service.2006.)
El hidroacolchado terrestre se refiere a al uso de acolchados fibrosos y uso de estabilizadores
de suelos disueltos en agua y aplicados al área incendiada desde vehículos terrestres. Para
esta práctica hay que considerar el estado de los caminos forestales después del siniestro,
pues estos necesitaran ser transitados por vehículos pesados (ibídem), como se muestra en la
Fig. 12.
43
Figura 12 .Hidroacolchado terrestre. Fuente: Pacificerosion control systems Ltd.2011.
Objetivo
El objetivo de esta práctica es reducir la erosión al proporcionar un medio que amortigua la
precipitación además de absorber el escurrimiento existente. Los aglutinantes actúan sobre el
suelo suelto y las cenizas evitando que el escurrimiento superficial que llegue a existir en el
área arrastre estos materiales depauperando así la calidad del agua en corrientes y evitando la
erosión hídrica. (Ministerio de Medio Ambiente Medio Rural y Medio Marino .2008). Cabe
mencionar que es común que esta práctica se convierta en la llamada “hidrosiembra” al
agregar a la mezcla usada, semillas.
Donde implementar la práctica
En cuanto al hidroacolchado aéreo, se recomienda para áreas inaccesibles, afectadas por un
incendio cuya severidad fue desde media hasta alta; áreas con presencia de fuertes vientos,
donde un acolchado en seco sería removido por el viento. Al aplicar esta práctica es
recomendable enfocar la planeación hacia las áreas que necesitan el acolchado teniendo en
cuenta la profundidad del acolchado deseada (Forest U.S.A Service, 2006).
Refiriéndonos al acolchado terrestre, se recomienda para áreas afectadas por un incendio
cuya severidad fue desde moderada hasta alta; estas áreas deben ser accesibles y no remotas.
Además el estado y diseño de los caminos previos al siniestro en estas áreas debe haber sido
bueno (ibídem).
44
B. Acolchado de paja
Descripción
Esta práctica consiste en esparcir paja seca en el lugar donde el incendio eliminó cobertura
vegetal.Generalmente se aplica una tonelada de paja por cada 0.4 ha, resultando un
acolchado de paja con una profundidad que oscila entre 2.5 y 5 cm. El acolchado de paja
puede ser implementado junto con semillas ya que la paja mantiene las condiciones idóneas
para la germinación de la semilla y ésta a su vez ayuda a estabilizar y retener paja. Se pueden
crear barreras con troncos u otro tipo de material disponible, de tal manera que la paja no se
redistribuya. A pesar de las barreras, la paja puede ser desplazada por el escurrimiento
superficial, sin embargo la paja suelta tiende a aglutinarse al pasar por obstáculos, formando
así mini presas capaces de almacenar sedimentos. Si la regeneración natural o la siembra
están contempladas en esta área, habrá que tener mucho cuidado en no implementar un
acolchado con un grosor tal que impida la emergencia de las plántulas.
Este tipo de acolchado puede implementarse de manera aérea o terrestre, como se muestra en
la Figura 15.
A) B)
Objetivo
El objetivo de esta práctica es proveer cobertura inmediatamente al suelo, además de
protegerlo de la erosión y evitar la pérdida de nutrientes. Esta práctica puede reducir el
Figura 13. A) Aplicación de acolchado de paja a mano. B) Aplicación de acolchado de paja por
medio aéreo. Fuente: Forest U.S.A Service.2006.
45
escurrimiento superficial al absorber agua, misma que ayudara a humectar los suelos
repelentes al agua (Forest U.S.A Service.2006.)
Cuando la paja es aplicada con medios aéreos, el objetivo es implementar esta práctica sin
erosionar caminos. O bien porque el área no es accesible por vía terrestre.
Donde implementar la práctica
Este tipo de prácticas se puede implementar en áreas donde no existe ocurrencia de fuertes
vientos, con pendientes de hasta 65% y con suficiente rugosidad en el terreno para retener la
paja. La aplicación de acolchado a mano debe tomar en cuenta que manipular este material
puede ser irritante para los ojos y vías respiratorias de quienes aplican la paja. La carga de
pacas puede causar dolor en la espalada o lesiones si no se hace adecuadamente (Forest
U.S.A Service.2006).
46
C. Acolchado orgánico
Descripción
Esta práctica consiste en aprovechar los materiales residuales orgánicos disponibles in situ
para cubrir el suelo. Incluye derribo, poda y tala de árboles sin valor mercantil. El material
resultante de la tala y astillado del arbolado se extiende sobre el suelo (Forest U.S.A
Service.2006).
Objetivo
El objetivo principal es reducir la erosión hídrica de manera inmediata.
Donde implementar la práctica
Se recomienda su aplicación en pequeñas áreas, en áreas muy grandes por lo general hay
carencia de este tipo de material para cubrir el suelo (Forest U.S.A Service.2006). Además,
los terrenos donde se use este tipo de cubierta no deben tener una pendiente pronunciada que
propicie el arrastre del material usado.
Figura 12.En esta fotografía se muestra árboles trozados con maquinaria. Fuente: Forest
U.S.A Service.2006.
47
D. Geocostalescomerciales, (Revitec)
Descripción
Consiste en bolsas degradables que contienen material bio-activado que sirve de sustrato a
árboles y arbustos inoculados con micorrizas. La iniciación y aceleración de la sucesión
vegetal se consigue con la distribución a modo de mosaico de unos preparados con mezcla
de suelo y compost (sustrato básico) con enmiendas para la retención de agua y sustratos bio-
activados. El sustrato puede contener plántulas, semillas, micorrizas y fauna edáfica. Esta
mezcla se introduce en sacos de material degradable y se distribuye por las zonas más
degradadas o más propensas a sufrir erosión. Estos sacos protegen contra la erosión antes de
degradarse, hasta que la vegetación sea capaz de frenar la erosión.
Objetivos
Desarrollada por la sociedad KeKo (Kesel, Koehler&Partner, Bremen) en cooperación con el
UFT(Centro de Investigaciones y Tecnologías Ambientales, Universidad de Bremen,
Alemania), latecnología REVITEC surge con el objetivo de combatir la degradación del
suelo y la desertificación. REVITEC es una tecnología para iniciar y acelerar la sucesión,
centrándose en la restauración y mantenimiento de la biodiversidad.
Donde implementar la práctica
En lugares afectados por incendios de intensidad media. Los terrenos no deben tener
pendientes pronunciadas.
48
6.1.2 Prácticas recomendables en laderas
Estudios sobre la mecánica del proceso erosivo indican que la erosión del suelo es más
importante en terrenos con pendientes fuertes, grandes longitudes y estructura frágil, donde
la cubierta vegetal es insuficiente para disminuir el impacto de las lluvias de alta intensidad,
que incrementan el escurrimiento en laderas.
La erosión hídrica en laderas produce pérdidas de suelo y fertilidad. Esta pérdida de suelo en
laderas es un proceso difícil de revertir, ya que el deterioro de la capa fértil del suelo merma
la capacidad de implantación de la vegetación, cuya ausencia, ocasionada por incendios, a su
vez, acelera los procesos erosivos, generando un suelo desnudo, improductivo e incapaz de
retener el agua de lluvia, que llega, por tanto, con rapidez y fuerza a los cauces, pudiendo
ocasionar riadas e inundaciones. La disminución de la escorrentía en laderas o taludes es una
técnica habitual después de incendios forestales de alta severidad debido a la pérdida
inmediata de vegetación. Esta reducción de la escorrentía se logra mediante la reducción de
la longitud efectiva de la pendiente mediante obras como barreras de fustes, bio rollos, etc.
(Ministerio de Medio Ambiente Medio Rural y Medio Marino. 2008)
A. Geoceldas
Descripción
Etimológicamente, la palabra geosintético se deriva del griego geo (tierra) y synthesis
(agrupar o juntar). Actualmente, este término se aplica a un grupo heterogéneo de productos
poliméricos, agrupados principalmente en las siguientes familias: geomembranas,
geotextiles, georredes, georretículas, geoceldas y geocompósitos, cuya aplicación permite
reemplazar o incrementar las propiedades físicas, mecánicas, e hidráulicas del suelo.
La geocelda, específicamente, toma el concepto de confinamiento en dos dimensiones (largo
y ancho) y lo extiende con una tercera dimensión (profundidad). Este confinamiento vertical
y horizontal en la profundidad del estrato base representa un salto cualitativo en la tecnología
de estabilización y tiene un gran efecto sobre el costo efectivo de su aplicación en términos
de largo plazo.
Las geoceldas son estructuras tridimensionales semirrígidas en forma de panal de abeja que
se rellenan con tierra de monte, grava, arena, suelo, cemento u hormigón. Están construidas
49
por polietileno de alta densidad y son resistentes, flexibles, duraderas y estables frente a
agentes químicos y bacterianos. En la Figura 13 se muestran estas geoceldas.
La estructura se abre como acordeón y por lo tanto puede ser transportada y almacenada con
un mínimo de espacio, y posteriormente abierta durante la instalación creando una serie de
celdas interconectadas (los diámetros varían entre 100 y 300 mm), son fijadas al suelo por
estacas metálicas. Una vez expandidas a su máxima extensión y rellenadas con suelo (o
grava) la estructura se vuelve inextensible y de comportamiento monolítico.
Al inicio, la superficie debe estar bien nivelada. Debe realizarse una zona de coronación
(también llamada "hombro") de 80-100 centímetros. En el límite del hombro se fijan estacas
de acero; las geoceldas se sitúan en las estacas y se extienden hacia abajo. Las placas de las
geoceldas se unen unas a otras mediante grapas. La altura de la geocelda debe ajustarse al
tipo de talud. Un anclaje apropiado de la geocelda en el talud es decisivo para obtener un
buen resultado del sistema. Al finalizar es importante rociar agua para ayudar a compactar el
material de relleno (Ministerio de Medio Ambiente Medio Rural y Medio Marino. 2008).
Objetivo
El objetivo de esta práctica es minimizar y/o eliminar los efectos erosivos del viento y agua;
además estabiliza el suelo y sirve como elemento de contención (Ministerio de Medio
Ambiente Medio Rural y Medio Marino .2008).
Donde implementar la práctica
Está indicada para parajes en donde la severidad de los incendios fue desde moderada hasta
alta. (Ministerio de Medio Ambiente Medio Rural y Medio Marino .2008).
Figura 13.Instalación de geoceldas. Fuente: Ministerio de Medio Ambiente Medio Rural y
Medio Marino .2008.
50
B. Mallas para control de la erosión
Descripción
Esta práctica consiste en usar mallas para el control de la erosión (rolled erosión control
products, en inglés). La preparación del suelo puede ser necesaria para proporcionar un
máximo contacto entre la superficie de este y la malla de acuerdo a lo reportado por Forest
U.S.A Service. (2006).
Las mallas pueden ser sintéticas u orgánicas, temporales o permanentes. Las mallas son
biodegradables. Pueden ir acompañadas de una mezcla de semillas, en cuyo caso llevan en la
parte posterior un papel especial que evita la pérdida de las semillas (Ministerio de Medio
Ambiente Medio Rural y Medio Marino .2008).
Aquellas orgánicas comúnmente usan materiales como cáscara de coco, astillas o paja; estos
materiales son distribuidos en una ligera red que se deposita sobre el suelo y puede durar
desde meses hasta años (Ministerio de Medio Ambiente Medio Rural y Medio Marino
.2008).
Las mallas deben tener estructuras que las fijen al suelo, como estacas o grapas de metal
(usadas en construcción). En la Figura 14 B) la malla es detenida con estacas. Si las mallas
no son bien colocadas o la preparación del suelo no es óptima, puede existir erosión entre la
superficie del suelo y la malla. Al implementar esta práctica hay que tener en cuenta que si el
suelo per se no es apto para la regeneración (compactado, infértil, etc.), la malla no mejora
estas condiciones de manera significativa.
Objetivo
El objetivo de esta práctica es reducir temporalmente la erosión hídrica y mantener una
adecuada humectación del suelo además de proveerle estabilidad. Las mallas de paja se
utilizan en superficies con problemas de erosión ligeros; las de coco o esparto, en pendientes
muy acentuadas y con grandes riesgos de erosión; y las de mezcla de coco y paja, en terrenos
con riesgo medio de erosión (Forest U.S.A Service.2006).
51
A) B)
Donde implementar la práctica.
Estas mallas suelen ser materiales caros, su uso se recomienda en áreas prioritarias, áreas que
sean patrimonios culturales, reservas, etc. y en donde la intensidad del incendio fue severa y
por la naturaleza del sitio la pérdida potencial del suelo es alta.
Figura 14.Mallas para el control de erosión. Fuente: A) Departamento de transporte de
California.2011. B) Mathews, 2011.
52
C. Mejoradores del suelo.
Descripción
Aunque los mejoradores del suelo son usados es otras técnicas como hidrosiembra,
Darbouxet al. (2008) reportan su uso aislado como técnica eficiente contra la erosión
después de incendios forestales.
Los mejoradores del suelo son sustancias naturales o artificiales que al ser aplicadas al suelo
modifican las propiedades físicas de estos, posibilitando la infiltración de agua y por
consecuencia, disminuyendo el escurrimiento superficial.
La elección del tipo de mejorador del suelo depende de los objetivos específicos del
tratamiento. De manera general, existen dos clases de mejoradores de suelo, los surfactantes
y los estabilizadores. Los estabilizadores son sustancias solubles en agua que unen las
partículas de suelo, preservando la estructura del suelo. Los surfactantes ocasionan un
incremento en la filtración del agua.
Los productos específicos que Darbouxet al. (2008) proponen son el surfactante ACA 1115
elaborado por la empresa Aquatrols y el estabilizador de suelo Terra Control SC 823,
producido por la compañía Cognis. Las cantidades recomendadas para la aplicación de estos
dos productos son 5 ml/m2 de surfactante y 30 g/m
2 para el estabilizador.
Objetivo
Darbouxet al. (2008) proponen el uso de mejoradores para evitar erosión hídrica laminar y
por salpicadura.
Donde implementar la práctica.
Debido a las propiedades escritas anteriormente, el uso de surfactantes se recomienda en
suelos muy repelentes al agua; este tipo de suelos pueden ser el resultado de incendios de
alta severidad, sin embargo hay suelos cuyas condiciones pre-incendio incluyen la repelencia
al agua, condición que mantendrán aún después del incendio (como por ejemplo suelos en
zonas áridas).
El uso de estabilizadores se recomienda en zonas donde el incendio no ocasiono extrema
repelencia al agua, sin embargo la pérdida de vegetación propicia un aumento de erosión.
53
D. Barreras de fustes.
Descripción
Las barreras de fustes consisten en fustes acomodados en zanjas de poca profundidad a lo
largo de las curvas de nivel. Se sugiere seguir un patrón de “tabique” a lo largo de la
pendiente al implementar esta práctica y realizar bermas por cada barrera ya que estas
mejoran la eficiencia para retener sedimentos de un 12 a 15 %. Es deseable utilizar fustes
rectos debido a que estos son más fáciles de colocar en las zanjas sin dejar huecos debajo de
ellos. El diámetro normal de los fustes utilizados puede ser desde 20 cm y la longitud
deseable de estos es de 3 a 6 metros. En pendientes de más de 50 %, los troncos que tienen
de 4.5 m. a 6.0 m. de longitud, se deben colocar con un espaciamiento entre ellos de 3
metros. En pendientes con menores a 50% los troncos se colocan con un espaciamiento de
4.5 metros entre ellos. Para realizar esta práctica en 0.4 ha, con las especificaciones
anteriores, se necesitan aproximadamente 95 árboles de 6 metros de longitud. Se cuenta con
la referencia de que un trabajador sin experiencia puede cubrir 0.4 ha por jornada con las
especificaciones antes mencionadas. Un trabajador experimentado puede cubrir 1.2 ha o más
por jornada.
Objetivo
El objetivo de estas barreras es reducir la velocidad del escurrimiento superficial, reducir la
longitud de las pendientes, mejorar la infiltración y retener sedimentos. La eficiencia de estas
prácticas para retener sedimentos disminuye con cada precipitación.
Donde implementar la práctica.
Su uso es adecuado en terrenos con pendientes de 25 al 60%, terrenos donde la intensidad
del incendio fue de moderada a severa; en suelos repelentes al agua; áreas donde la
intensidad de la precipitación es menor a 50 mm por hora generalmente.
54
Figura 15.Barreras de fuste 2 años después de haber sido implementadas. Fuente: Forest
U.S.A Service.2006.
Figura 16.Barreras de fuste. Fuente :Forest U.S.A Service.2006.
55
E. Rollos de fibra o biorollos
Descripción
Esta práctica consiste en distribuir rollos de fibra en el área incendiada. Los rollos de fibra
son hechos con rastrojo de arroz envuelto en plástico biodegradable o en redes de yute, por
lo general tienen 23 cm de diámetro y hasta 7.6 m. de largo; un rollo con estas dimensiones
pesa alrededor de 16 kg. Los rollos de fibra pueden durar hasta dos años.
Para colocar estos rollos primero hay que cavar zanjas poco profundas, de 9 a 10 cm., se
coloca el rollo de fibra flexionando ligeramente los extremos contra pendiente. El uso de
estacas es necesario a lo largo del rollo para anclarlo. Después de colocar el rollo sobre la
zanja es necesario aprisionarlo con tierra, este paso debe ser cuidadosamente elaborado de
modo que no quede huecos entre el rollo y la superficie de la tierra. En áreas donde el
incendio fue de mediana severidad, la distancia entre rollo y rollo sobre la misma curva de
nivel (distancia horizontal) se recomienda de 15 metros, en terrenos donde la intensidad del
incendio fue alta, esta distancia recomendada es de 6.0 m. (Forest U.S.A Service.2006)
Figura 17.Instalación de los rollos de fibra. Fuente: California Storm Water Quality
Association. 2003.
56
Figura 18.Detalle de la instalación de los rollos de fibra. Fuente: California Storm
WaterQualityAssociation. 2003.
Esta práctica se puede combinar con otras como los enrocamientos de protección (Riprap),
tal y como se muestra en la Figura 19.
Figura 19.Bio-rollos con enrocamiento de protección. Fuente: Ministerio de Medio
Ambiente Medio Rural y Medio Marino .2008.
Objetivo
El propósito que se persigue al usar los rollos de fibra es reducir la erosión, acortar la
pendiente y los efectos de ésta; favorecer sitios para la regeneración natural, proteger el
terreno frente a la erosión hídrica superficial, disminuir la escorrentía superficial sobre la
ladera o talud, acumular las cenizas y sedimentos provenientes de incendios, actuar como
filtros vegetales impulsando el crecimiento de vegetación dentro del rollo de fibra. Como se
muestra en la Fig.20 (Forest U.S.A Service.2006).
57
Figura 20.Vegetación que ha germinado dentro del bio-rollo. Fuente: Forest U.S.A
Service.2006.
Donde implementar la práctica.
Su uso es aconsejable en áreas donde el incendio alcanzó una severidad de media a alta.
Donde el 40 % de la vegetación se consumió por el fuego. En pendientes con un 40 a 60 %.
En suelos con no menos de 20 cm de profundidad. Terrenos cuyo porcentaje de pedregosidad
sea menos de 20 %. En suelos de textura gruesa.
Debido a su elevado costo, esta técnica es recomendable en lugares donde las barreras de
fustes no son prácticas o posibles.
A) B)
Figura 21. A) Rollos de fibra. Fuente: Forest U.S.A Service.2006. B) Rollos de fibra Hitchster
citado por Rodríguez 2011.
58
F. Cercas de geotextiles
Descripción
Esta obra consiste en instalar cercas de geotextiles; las cercas son ancladas al suelo
utilizando postes de metal o morillos. Su establecimiento requiere que se caben zanjas de
aproximadamente 20 cm de profundidad y las postes que son usados deben enterrarse por lo
menos a 40 cm de profundidad. Los geotextiles son extendidos y amarrados a los postes,
después de esto la zanja debe ser rellenada de tal modo que se aprisione los postes y la parte
baja de toda la cerca. Si se desea reforzar la obra se puede usar malla galvanizada junto con
los geotextiles. Estas obras no son permanentes, en cuanto se estabiliza el terreno es prudente
quitarlas. (Forest U.S.A Service.2006).
Objetivo
La función principal de estas cercas es detener el sedimento, por lo tanto también mejoran la
calidad de agua de algún arroyo existente
Donde implementar la práctica.
Estas obras son utilizadas en áreas donde las barreras de fustes o los rollos de fibra son
inefectivos. En áreas donde la intensidad del fuego fue desde moderada hasta alta.
Figura 22.Cercas de geotextiles. Fuente: Forest U.S.A Service. 2011.
59
G. Escarificación del suelo
Descripción
Esta práctica consiste en escarificar el suelo con maquinaria e implementoso manualmente
con herramientas como rastrillos y McLeods. En la Figura 23 se muestran imágenes de
escarificación manual y mecánica.
Objetivo
Esta práctica mejora la infiltración, reduciendo así el escurrimiento superficial. Además,
rompe la hidrofobicidad del suelo y propicia condiciones para la plantación de especies y/o
regeneración natural.
Donde implementar la práctica.
El uso de esta práctica está indicada en terrenos donde la severidad del incendio fue alta. En
donde la pendiente es de hasta 20% si se usa maquinaria y hasta 40% si es escarificación
manual.
A) B)
Figura 23. A) Escarificación manual .B) Implemento usado en escarificación mecánica. Fuente:
Forest U.S.A Service.2006.
60
Figura 24.Escarificación mecánica. Fuente: Forest U.S.A Service.2006.
Esta práctica debe ser implementada con mucha reserva, pues la escarificación cambia la
estructura de suelo pudiéndolo dejar más propenso a la erosión.
61
H. Hidrosiembra
Descripción
La restauración vegetal tiene por objetivo repoblar con especies herbáceas, arbustivas y
arbóreas, sectores desprovistos de vegetación bajo métodos de siembra directa, hidrosiembra
o plantación. La hidrosiembra particularmente consiste en la proyección sobre el suelo de
una mezcla homogénea de semillas, mulches, estabilizadores de suelos, fertilizantes u otros
elementos. La aplicación se realiza desde una pipa móvil con bomba de presión y boquillas
de distribución.
En la máquina hidrosembradora se mezclan con agua, una serie de componentes clave:
semillas, fertilizantes, estabilizantes, correctores del pH, aolchados y aditivos especiales. De
estos componentes, los materiales más comunes son:
Acolchados de fibra corta:
fibra de madera virgen: 100% fibra de madera virgen, exenta de sustancias
perjudiciales, pH neutro.
turba tamizada (para mezclar con fibra de madera)
paja (balas de paja finamente picada)
coco (mantiene la humedad y protege)
Los acolchados tienen las siguientes funciones: amortiguan la erosión por efecto de la lluvia
y reducen la escorrentía superficial; reducen la velocidad de evaporación; aumentan el
contenido de humedad del suelo; protegen a las semillas; aportan materia orgánica al suelo;
moderan la temperatura; y conservan la estructura del suelo.
Acumuladores de agua.
Pueden usarse distintas sustancias acumuladoras de agua: polímeros, silicatos, etc. Los
hidroretentores son sustancias que por su porosidad pueden conseguir aumentar la capacidad
de retención de agua del suelo.
Mejoradores de suelos (alginatos). Se trata de poliurónidos, polisacáridos con una fuerte
capacidad de intercambio iónico, que se combinan con las partículas del suelo y crean
complejos arcillo-húmicos muy estables. Son productos elaborados a partir de algas marinas,
a veces con arcilla. La gran capacidad de los poliurónidos para retener el agua y fijar
62
nutrientes permite la germinación, un rápido crecimiento y un buen desarrollo radicular. En
la Figura 25 se aprecia la aplicación de esta práctica.
Objetivo
Los principales objetivos son el control y prevención de la erosión y la restauración del
paisaje. Las hidrosiembras estabilizan el terreno, sobretodo en superficies de elevada
pendiente o terrenos pobres con muy bajas concentraciones de materia orgánica y elementos
nutritivos, poco consolidados o inaccesibles a la maquinaria de siembra habitual.
La hidrosiembra está especialmente indicada en superficies de elevada pendiente, en terrenos
poco consolidados y zonas donde no puede acceder la maquinaria convencional.
Figura 25.Después de unos minutos de agitación y mezcla constante en el tanque, la mezcla
se proyecta a presión a los taludes o superficies. Fuente: Forest U.S.A Service.2006.
Donde aplicar la práctica
Suele implementarse en taludes y pendientes pronunciadas. En áreas donde la severidad del
fuego fue de media hasta alta.
63
6.1.3 Prácticas para el control de sedimentos cauces y cárcavas
A. Presas para sedimentos
Estas obras pueden ser construidas con pacas de paja, trozas con geotextiles, piedra, etc. Las
presas de pacas de paja son colocadas en corrientes intermitentes como una medida temporal
para disminuir la erosión. Las presas de morillos también son consideradas como una medida
temporal. Aquellas construidas con rocas perduran más. La efectividad de estas presas es
más alta cuando son colocadas en serie y en las partes altas y medias de la cuenca.
Por lo general se recomienda construir las presas con separación según el criterio cabeza-pie
mediante la siguiente fórmula.
Donde :
E= espaciamiento entre presas (m)
H= altura efectiva de la presa (m)
P=pendiente de la cárcava (%)
Sin embargo el dato obtenido a partir de la fórmula anterior es un estimado, en el campo se
debe dar preferencia a sitios cuya características sean idóneas para la instalación de la
práctica.
64
A.1 Presas de pacas de paja
Descripción
Se pueden describir a las presas de pacas de paja como una o más hileras de fardos de paja
atrincherados y anclados para interceptar y detener pequeñas cantidades de sedimento
La implementación de las presas de pacas de paja, requieren que su construcción sea hecha
en rellanos. Un criterio para definir la distancia entre presa y presa que puede ser usado es el
de cabeza-pie. Para definir el ancho de la presa, deberá tomarse en cuenta que el próximo
caudal será más ancho que el que ha sido marcado por la corriente anterior. Las pacas deben
de estar bien aseguradas al suelo, se pueden usar morillos para tal propósito. Los morillos
deben ser enterrados en el suelo a una profundidad mínima de aproximadamente 5 cm.
(Fig.26). Las pacas deben ser colocadas de tal manera que simulen la forma de un columpio
(como se aprecia en la Fig. 27), los extremos de las hileras de fardos deben estar orientadas
aguas arribas del canal. Cualquier hueco entre las pacas de paja debe ser eliminado con los
materiales disponibles en el área; rocas, ramas, etc. Los fardos deben estar atados entre ellos
de manera horizontal y no vertical.
Una forma de crear un disipador de energía en estas obras es acomodando morillos en la
base de la presa; los morillos deben formar la misma forma que la presa, como se indica en
la Figura 27.
Objetivo.
El objetivo de estas presas es retener los sedimentos en los escurrimientos superficiales y.
cuando estas obras están diseñadas correctamente atenúan los flujos máximos de
escurrimiento, ya que cada presa actúa como una mini cuenca.
Donde implementar la práctica
Son idóneas en cauces con pendientes suaves y en áreas que fueron afectadas por incendios
de alta severidad, sin embargo es importante tener claro que las presas en los causes solo
retendrán sedimentos, estas obras no impiden la creación de éstos.
65
Figura 26. Correcta instalación de las presas de pacas de paja. Fuente: Comité y Socios para
la Conservación de Agua y Suelos de Alabama. 2007
Figura 27.Vista aérea de una presa de pacas de paja. Fuente: Forest U.S.A
Service. 2006.
66
A.2 Presa de morillos con geotextiles
Descripción
Las presas de morillos con geotextiles son estructuras parecidas a una represa construida con
residuos de madera (árboles, arbustos, etc.) y cubierta con tela geotextil, creando un estanque
de sedimentación temporal. Las dimensiones de las presas por lo general son de alrededor de
un metro a dos metros de alto y por lo menos un metro y medio de profundidad, de acuerdo
con lo reportado por el Comité y Socios para la Conservación de Agua y Suelos de Alabama
(2007).
Para establecer una presa de morillos con geotextiles, los troncos utilizados deben ser
alrededor de un metro más largos que el ancho de la sección transversal del canal donde se
va a establecer. Las trozas deben de estar atrincheradas en una zanja previamente cavada de
10 cm. de profundidad. Se usan estacas de madera clavadas en el suelo para detener el
material evitando que este ruede.
Objetivo
Estas presas tienen como objetivo retener los sedimentos y mejorar la calidad del agua de los
arroyos de áreas afectadas por incendios.
Figura 28.Presa de trozas con geotextil. Fuente: Comité y Socios para la Conservación de
Agua y Suelos de Alabama. 2007.
67
Donde implementar la práctica
Son idóneas en cauces con pendientes suaves y en áreas que fueron aquejadas por incendios
de alta severidad, sin embargo es importante tener claro que las presas en los causes solo
retendrán sedimentos, estas obras no impiden la creación de estos.
68
A.3 Presas de piedra
Descripción
Las presas de roca son obras más permanentes sin embargo su uso está restringido a
corrientes efímeras. La distancia entre represas debe ser tal que el centro de cada una este a
una elevación similar o menor a la elevación del pie de la represa rió arriba. Para su
instalación se debe cavar una zanja llana en el fondo del canal y en los costados, las
dimensiones de la zanja recomendadas son 30.5 a 60 cm de profundidad y al menos 12 cm
de de ancho. Opcionalmente se puede instalar una tela geotextil en la zanja (como se muestra
en la Fig.33). Las pendientes de la presa deben ser 2:1 como máximo. El tope de la represa
debe ser parabólico con la parte central de 15 a 30 cm (dependiendo del área de drenaje) más
bajo que los bordes laterales para que el flujo vaya sobre la estructura y no alrededor de esta.
La altura máxima de la represa debe ser de 61 cm para áreas de drenaje de 2 ha. o menos, y
91 cm. para áreas de drenaje de 2.5 a 4 ha.( Comité y Socios para la Conservación de Agua y
Suelos de Alabama. 2007)
Figura 29. Vista frontal de una presa de piedra. Fuente: Comité y Socios para la
Conservación de Agua y Suelos de Alabama. 2007.
69
Figura 30.Perfil típico de una presa de piedras. Fuente: Comité y Socios para la
Conservación de Agua y Suelos de Alabama. 2007.
Figura 31.Vista transversa típica de una presa de rocas. Fuente: Comité y Socios para la
Conservación de Agua y Suelos de Alabama. 2007.
Objetivo
Estas presas tienen como objetivo retener los sedimentos y mejorar la calidad del agua de los
arroyos de áreas afectadas por incendios.
Donde implementar la práctica
Se recomienda en causes efímeros donde la carga de sedimentos es considerablemente alta.
70
Las obras y prácticas descritas a continuación son aquellas sugeridas en el manual de
Protección, restauración y conservación de suelos forestales de CONAFOR 2007. Existen
prácticas similares a las descritas anteriormente, sin embargo los reportes de efectividad de
prácticas y costos de estas que serán discutidos posteriormente serán mucho más objetivos y
certeros en tanto se discernía el tipo de obra y práctica de manera minuciosa, sin importar
que las diferencias sean detalles de diseño, materiales, etc.
71
A.4 Presa de malla de alambre electro soldada o ciclónica.
Descripción
Es una estructura similar a la presa de gaviones, por lo que se puede establecer que es una
variante de este tipo de obra, solo que no es prefabricada sino es construida en el lugar a
partir de las características de la cárcava. Con la malla se procede a elaborar cubos, estos se
empotran vacíos y después se rellenan con piedras. La altura recomendable de estas obras es
de 1.20 m. a 3 m. (medida de la corona de la presa a la superficie de la cárcava).Si la altura
necesaria es mayor a 3 metros, muy probablemente sea mejor construir una presa de
gaviones. El empotramiento debe realizarse con medidas promedio de 40 a 50 cm. a los
lados y cimentarse en el fondo, pero si el suelo es muy arenoso se debe empotrar hasta el
piso firme o hasta 70 cm. La corona quedará al nivel original del suelo. El vertedor es
fundamental en el diseño de la obra y debe medir un tercio del ancho de la presa y una cuarta
parte de su altura; en la Figura 32 se señalan detalladamente las partes de esta estructura.
Figura 32 Vista general de las partes de una presa. Fuente: CONAFOR 2007.
Para su espaciamiento es recomendable usar el doble de la distancia del criterio cabeza-pie,
tal y como se muestra en la Figura 33.
Objetivo
Con esta práctica se controla la velocidad de escorrentía y la erosión, además de impedir la
formación de cárcavas.
72
Figura 33.Vista general de la altura de la presa y su espaciamiento de acuerdo al criterio
cabeza-pie. Fuente: CONAFOR, 2007.
Donde implementar la práctica.
Estas estructuras están indicadas para cárcavas pequeñas, (donde la altura de las obras
necesaria sea 3 metros como máximo). La severidad del incendio en las áreas donde se
aplican estas prácticas puede ser desde media hasta alta.
73
A.5 Presa de morillos
Descripción
Esta práctica es similar a las Barreras de fustes, la diferencia más conspicua es la forma del
material empleado, pues en esta práctica se usan morillos (trozos de fustes) y no fustes
enteros. Esta práctica consiste en simular la estructura de una presa de gaviones con morillos
cuyo diámetro sea mayor a 10 cm. El espaciamiento entre presas se calcula de acuerdo con la
altura efectiva y la pendiente de la cárcava.
El diseño de estas presas contempla morillos de anclaje. Se debe formar un vertedor y un
delantal.
Objetivos
Estas prácticas se implementan con los objetivos de retener azolves, reducir la velocidad de
escurrimiento, proteger obras de infraestructura como presas hidráulicas, etc.
Donde implementar la práctica.
Esta práctica está indicada en cárcavas pequeñas y angostas, con pendientes máximas de 35
%. En donde la intensidad del incendio fue desde moderada hasta alta.
74
A.6 Presa de geocostales
Descripción
Es una estructura de geocostales (geotextiles rellenos de suelo) que se ordena en forma de
barrera o trinchera y se coloca en contra de la pendiente, para el control de la erosión de
cárcavas. Para la instalación de los geocostales es necesario excavar una zanja cuya
profundidad corresponda a un cuarto de la altura necesaria de la corona. El suelo extraído de
la excavación puede ser útil para llenar los geocostales. Los costales son colocados de forma
intercalada en la zanja. El diseño de esta presa incluye vertedor y un delantal. La altura
máxima de este tipo de estructuras es de 1.5 m. El espaciamiento de estas obras depende
mucho de las condiciones de campo.
Objetivo.
El principal objetivo es controlar la erosión hídrica al reducir la velocidad de escurrimiento y
retener los azolves. Además de esto, estabiliza el fondo de las cárcavas a corto plazo.
Donde implementar la práctica.
La construcción de presas de geocostales se recomienda para el control de la erosión de
cárcavas que presentan de 5 a 35 % de pendiente. En donde la intensidad del incendio fue
desde moderada hasta alta.
75
A.7 Presa de llantas
Descripción
Es una barrera o trinchera para el control de azolves, que se forma con llantas de desecho y
se coloca de manera transversal al flujo de la corriente de las cárcavas. Una actividad
importante que debe considerarse en el diseño de la presa de llantas es la elaboración de un
delantal o estructura de protección, mismo que deberá colocarse en el fondo de la cárcava,
aguas abajo, con el objetivo de amortiguar el impacto del agua que llega al fondo de ésta y
evitar deslizamientos o destrucción de la barrera. El delantal se puede construir con piedras u
otro material disponible, cuidando que quede fijo en el fondo de la cárcava y no sea
arrastrado fácilmente por la corriente que cruza por la presa. Para lograr el buen
funcionamiento de la obra es conveniente que la altura efectiva de la presa no exceda los 1.5
metros. Si se dispone de material vegetal muerto como ramas o troncos, producto de
incendios, podas o aprovechamientos forestales en la zona donde se realizan las obras, se
puede emplear para rellenar el fondo de las cárcavas
Figura 34.Acomodo de llantas para formar la presa. Fuente: CONAFOR (2007).
Objetivo
Reducir la erosión hídrica, estabilizar el fondo de cárcavas, favorecer la acumulación de
sedimentos para el establecimiento de especies vegetales.
Donde implementar la práctica
Las presas de llantas se recomiendan para el control de cárcavas pequeñas con pendientes
máximas de 20%
76
B. Barreras flexibles de redes de anillos.
Descripción
Los sistemas flexibles de membranas de acero se emplean originariamente en la protección
contra desprendimientos de rocas y en estabilización de taludes. En los últimos años, esta
tecnología se ha adaptado como alternativa a las estructuras rígidas de defensa contra
torrentes y corrientes, y en general, como defensa frente a flujos de detritus.
Se podrán usar diferentes tipos de barreras de protección contra torrentes y flujo de detritos
dependiendo del ancho del torrente y de los parámetros de diseño del proyecto: Para
torrentes con un ancho máximo de 15 m, se podrán instalar barreras VX de redes de anillos
sin postes fijadas lateralmente al lecho del río mediante anclajes de cable en espiral y
cabezales de anclaje flexibles. La red de anillos se conecta a los cables superiores de apoyo
que cuentan con anillos de cable para frenado y con cables perimetrales. En el caso de
torrentes de mayor magnitud, se colocan barreras UX de red de anillos con postes que se
anclan directamente en el fondo del torrente mediante micropilotes, mientras que los cables
perimetrales se sujetan a anclajes de cable en espiral que cuentan con cabezales de anclaje
flexibles. Este tipo de sistema de protección es adecuado para anchos mayores de 15 metros.
En la Figura 35 se muestra un esquema de los elementos de las barreras flexibles de anillos.
Para poder diseñar un sistema efectivo de protección, es necesario conocer los siguientes
parámetros:
− Volumen estimado del material de acarreo
− Tipo de flujo de materiales de acarreo (flujo de detritos o torrentes de lodo)
− Peso volumétrico, clase y tamaño de partículas del flujo esperado de materiales de arrastre
− Geometría del área a proteger
Objetivo
Los objetivos de estas barreras son: protección contra flujos hiperconcentrados y aluviones
de lodo. En la Figura 36 se muestra una barrera conteniendo detritos, en su mayor parte,
rocas.
77
Donde implementar la práctica.
Para la ubicación de la barrera se debe escoger una sección transversal tipo. La inclinación
debe ser la menor posible para reducir la velocidad de impacto y ampliar la capacidad de
retención. La zona de cimentación de la barrera tiene que ser suficientemente estable para
soportar las cargas transmitidas; normalmente no hay que tomar medidas de protección
adicionales.
Figura 35. Barrera flexible de redes de anillos. Fuente: Ministerio de Medio Ambiente Medio
Rural y Medio Marino .2008.
Figura 36.Barrera flexible de redes de anillos. Fuente: Ministerio de Medio Ambiente Medio
Rural y Medio Marino .2008.
78
C. Árboles derribados dentro del cauce
Descripción
Esta práctica consiste en el derribo y reubicación de los árboles incendiados de tal manera
que el árbol quede en posición transversal al caucel y la parte aérea del árbol quede dentro
del mismo. La ubicación de los árboles se hace de manera alternada al lado derecho e
izquierdo del margen del cauce.
Para cauces efímeros es recomendable ubicar los árboles con un espaciamiento de 15 a 30
metros.
Para cauces efímeros, esta práctica sirve como represa para retener y almacenar sedimentos
post-incendio, además de estabilizar el material madre que se encontraba antes del incendio.
El material depositado en el cauce disipa la energía del torrente.
Donde implementar la práctica.
Esta práctica es recomendable para áreas con una severidad de incendio alta. En cauces cuyo
lecho es inestable .
Figura 37.Árboles derribados dentro del cauce. Fuente: Forest U.S.A Service.2006.
79
D. Presas de retención de sólidos.
Descripción.
Son presas construidas para retener los sedimentos y sólidos post-incendio de los torrentes.
Estas obras pueden variar en tamaño y tipo; la variación en cuanto a tipo se debe a que
pueden ser construidas dentro o fuera del cauce. El tipo de presa determina el diseño de esta,
materiales y demás exigencias de construcción. El tamaño de estas construcciones puede ser
tal, que se necesite acudir a ingenieros calificados
Objetivo
El objetivo de este tipo de presas es captar todos los escombros, material vegetal, rocas y
demás detritos ocasionados por incendios para poder mejorar la calidad del agua y disminuir
el poder erosivo de los escurrimientos.
Donde implementar la práctica.
Estas obras son muy costosas, por lo que por lo general son el último recurso usado para
controlar escurrimientos en áreas incendiadas. Son indicadas para áreas donde los
escurrimientos superficiales con elevada cantidad de sedimentos amenaza vidas humanas y/o
infraestructura.
En la ciudad de Los Ángeles, U.S.A se realizó este tipo de obras después del incendio del
“Angeles National Forest”. En una entrevista concedida a la estación de radio local, el
ingeniero civil que estuvo a cargo de la obra explicó: “Esta presa es una oquedad cavada en
el suelo hasta el lecho rocoso, su tamaño es parecido al de un campo de football y su
ubicación está al final del escurrimiento principal del parque. ”El ingeniero civil dijo que
esta obra filtraría el agua que segura su curso pendiente abajo Además añadió que este tipo
de obras se están haciendo más comunes en zonas de transición forestales – urbanas
(Southern California Public Radio.2009).
80
Área incendiada.
Vaso de
retención
de sólidos.
Vertedor
del vaso.
Figura 38.Imágenes del Vaso de retención de sólidos en el bosque
“Angeles national Forest.” Fuente: Southern California Public
Radio.2009.
81
6.1.4 Prácticas para controlar el drenaje superficial en caminos
Después de ocurrido el incendio forestal, los caminos también son afectados fuertemente por
la erosión y la acumulación de sedimentos, por lo que se deben contemplar algunas
tecnologías específicas para este tipo de condiciones.
La superficie del camino necesita configurarse de tal forma que el agua se disperse y se
desplace fuera del camino lo más rápido y frecuentemente posible.
A. Modificación de la rasante
El agua superficial de la calzada debe controlarse mediante medidas de drenaje positivas
usando secciones con peralte hacia afuera, peralte hacia adentro, o de coronamiento del
camino, según se muestra Figura 39.
Figura 39. Opciones típicas para drenaje de la superficie del camino. Fuente: Comité y
Socios para la Conservación de Agua y Suelos de Alabama. 2007.
Los caminos con peralte hacia afuera permiten dispersar mejor el agua, con lo que se
minimiza el ancho del camino, aunque tal vez necesiten superficie de rodamiento y
estabilización del relleno en talud. Con un camino con pendiente transversal hacia fuera se
minimiza la concentración de agua, se minimiza el ancho necesario del camino, se evita la
necesidad de una cuneta interior, y se minimizan los costos.
82
Con los caminos dotados de peralte hacia adentro se puede controlar mejor el escurrimiento
superficial del camino pero el agua se concentra y por lo tanto se requiere un sistema de
cunetas, drenes transversales y un ancho adicional del camino para alojar la cuneta.
Los vados ondulantes superficiales de base ancha o alcantarillas de tubo, deben estar
colocados a intervalos frecuentes a fin de eliminar toda el agua superficial esperada sobre el
camino.
Un buen diseño de caminos forestales toma en cuenta lo anterior, sin embargo existen
caminos forestales que no tendrán las condiciones anteriores, y podrá evaluarse la
modificación de estos ante la ocurrencia de un incendio forestal, previendo un aumento de
escorrentía.
El uso de maquinaria pesada como bulldozers, motoniveladoras y vehículos para
construcción es necesario al modificar rasantes. El bulldozer se emplea en excavaciones y
movimientos de tierra y la motoniveladora es usada en la fase final del trabajo. Normalmente
se usa agua para apreciar el resultado final, ya que esta compacta la tierra. Todas las bermas
deben ser eliminadas del camino. El esquema (Figura 39) ilustra de manera muy general el
diseño de la modificación de la rasante. De acuerdo con el Servicio Forestal de Estados
Unidos (2006 ), una forma de cerciorarse que la nueva pendiente de la rasante es correcta, es
pararse en el camino; si al pararse en el camino uno siente que los pies comienzan a
resbalarse aguas abajo, entonces la inclinación es demasiada. (Figura 41)
Objetivo
El objetivo de esta práctica es dispersar el agua y reducir la erosión.
Donde Implementar la práctica
En caminos de tercer orden donde el suelo es excesivamente propenso a erosionarse, esta
práctica puede aumentar la erosión. Cuando la rasante de un camino es modificada para
controlar la erosión, es aconsejable realizar también otras prácticas como vados ondulantes
superficiales (se describen más adelante) y/o revestimiento del camino. Su implementación
es aconsejable solo en caminos con una pendiente menor al 10 %.
83
Figura 40.Modificación de la rasante del camino. Fuente: Comité y Socios para la
Conservación de Agua y Suelos de Alabama. 2007.
Figura 41.Si al pararse en el camino sus pies comienzan a resbalarse cuesta abajo, la
pendiente es demasiada. Fuente: Servicio Forestal de Estados Unidos (2006 b.)
84
B .Vados ondulantes o vados transversales (Rollingdips)
Descripción
Son estructuras para drenaje superficial, con un quiebre integrado a la pendiente del camino,
diseñado específicamente para drenar el agua desde una cuneta interior o a través de la
superficie del camino (Fig.42), mientras que la velocidad de desplazamiento de los vehículos
se reduce en cierta forma Los vados superficiales generalmente cuestan menos, implican
menos mantenimiento y son menos propensos a taparse y a fallar que los tubos de
alcantarilla. La separación es función de la pendiente del camino y del tipo de suelo como se
aprecia en el Cuadro 9.
La salida de los tubos y de los drenes se localiza idealmente en una zona estable de suelo no
erosionable, o en un área con mucha vegetación o rocosa, si este tipo de áreas están muy
distantes se puede colocar enrocamiento al final de estas prácticas.
Cuadro 9.Distancia de separación en metros recomendada entre vados ondulantes
superficiales.
Pendiente del camino % Suelos de baja a nula
erosionabilidad (ciertas
arcillas, suelos rocosos, etc)
Suelos erosionables (limos,
arenas finas, etc)
0-3 120 75
4-6 90 50
7-9 75 40
10-12 60 35
12 y + 50 30
Objetivo
Reducir el escurrimiento superficial en el camino principal.
Donde implementar la práctica
Los vados superficiales son ideales para caminos forestales y para velocidades de bajas a
moderadas (20-50 kph).
85
Figura 42.Vados ondulantes. Fuente: Keller, s.f.
86
C. Diques en cunetas, acorazado de cunetas
Descripción
Las cunetas en pendientes abruptas de caminos, en suelos erosionables y con velocidades de
flujo de más de un metro por segundo pueden tener que acorazarse o colocar un dique
pequeño de cuneta, o también construir estructuras de contención dentro de la cuneta para
reducir la velocidad del agua, como se ilustra en la Figura 43. Las cunetas generalmente se
protegen con pasto, con esteras para control de la erosión, roca o pavimento de mampostería
o de concreto (Figura 44.). Los diques de cuneta evitarán la erosión de la cuneta y pueden
servir para detener los sedimentos, aunque se necesita limpiarlos periódicamente, por lo que
el mantenimiento es imprescindible. Entre los materiales más comunes para la construcción
de diques en cunetas está la roca suelta, mampostería, concreto, bambú, postes de madera,
etc. Todas las estructuras de los diques deben anclarse a las paredes de la cuneta y se
necesita una ranura sobre cada estructura para mantener el flujo en la parte media de la
cuneta
Figura 43.Acorazamiento de cuneta. Fuente: Keller, s.f.
Donde implementar la práctica
Un acorazamiento durable como puede ser enrocamiento de protección bien graduado se
recomienda en pendientes de más de 5% en suelos erosionables o para velocidades de más de
unos cuantos metros por segundo.
87
Figura 44.Cuneta acorazada. Fuente: Keller, s.f.
Figura 45.Diques en cunetas. Fuente: Keller, s.f
88
6.2. Herramientas de elección.
Existe literatura que analiza la efectividad de algunas de las tecnologías mostradas en este
catálogo. El servicio Forestal de los estados Unidos (2006) realizó matrices en las que se
considera la efectividad de los tratamientos y también el objetivo de estos, dichas matrices
se muestran a continuación:
Cuadro 10.Matriz de efectividad para prácticas de estabilización y aconsejables en laderas.
Objetivo Acolchado
de paja
Hidroacolchado Acolchado
orgánico
Barreras
de
fustes
Bio
rollos
Cercas de
geotextiles
Escarificación
Reducir erosión 1 1 1 2 2 2 3 Incrementar cubierta 1 2 2
Aumenta la retención de
humedad 1 2 3
Reduce la longitud de
pendiente 2 2 1
Reduce la velocidad de
escurrimiento
Retiene sedimento 3 2 2 1 Aumenta la infiltración 1 2 2 2 2
Provee sustrato para
semillas 2 2 2
Provee rugosidad 1 3 2 2
Criterios de efectividad.
1= Cumple con el objetivo completamente
2=Cumple con el objetivo parcialmente
3=Cumple con el objetivo ocasionalmente
89
Cuadro 11.Efectividad de prácticas para el control superficial del drenaje.
Objetivo Presa de pacas
de paja
Presa de
morillos
Presa de
rocas
Árboles
derribados en
cauce
Presas de
retención de
sólidos
Retención de
Sedimentos
1 1 2
Reduce velocidad de
escurrimiento
2 2
Atenúa crecidas 3 2 1
Durabilidad de la
estructura
2 1 1 1
Mantenimiento Moderado Moderado Bajo Bajo Moderado
Criterios de efectividad
1= Cumple con el objetivo completamente
2=Cumple con el objetivo parcialmente
3=Cumple con el objetivo ocasionalmente
90
Cuadro 12.Efectividad de prácticas para controlar el drenaje superficial en caminos.
Objetivo Modificación de la
rasante
Vados
transversales
Cunetas
acorazadas
Mejora la capacidad
hidráulica
1 1
Acorta la longitud del
flujo
1 1 1
Retiene sólidos
Reduce erosión 2 1 1
Distribuye el flujo 1 1
Criterios de efectividad
1= Cumple con el objetivo completamente
2=Cumple con el objetivo parcialmente
3=Cumple con el objetivo ocasionalmente
Además de estas matrices fue posible recabar datos cuantitativos y cualitativos sobre de la
efectividad de algunas de las prácticas recomendadas, los cuales se sintetizan enseguida.
En cuanto a las barreras de fustes Robichaud (2000) reporta que la efectividad de esta
práctica varía demasiado. Al evaluar varias prácticas de este tipo en distintos lugares (35
sititos), resultó que el 66% de estas prácticas cumplió con el objetivo deseado mientras que
el 34% no funcionó adecuadamente. En algunos lugares se reportó que de 100% de los fustes
utilizados eran funcionales, mientras que en otras condiciones solo el 10% de los fustes
utilizados fueron efectivos de la manera como se planeó. En algunos lugares las barreras
dejaron de ser útiles tras el primer evento pluvial, mientras que en otras situaciones la
utilidad de la práctica fue hasta de dos años. De tal manera que las condiciones del sitio, el
clima y la calidad de los materiales influencian en la efectividad de esta práctica. La
implementación de esta práctica debe ser evitada en suelos pobres no profundos donde los
fustes no pueden ser bien anclados. En suelos forestales de bosques templados con pendiente
menores a 40 % son una buena opción. La disminución de erosión cuando este tratamiento es
aplicado es del 50% al 70 %. (Neary, 2009). El hidroacolchado resultó no ser efectivo contra
la erosión.
91
Los acolchados han demostrado tener una muy buena efectividad en pendientes suaves y en
áreas donde no hay presencia de fuertes vientos. Sin embargo su aplicación es costosa en
comparación con otros tratamientos. Este tipo de prácticas se puede recomendar para áreas
de importancia económica, como aquellas donde la recreación escénica atrae turistas, o áreas
que no tienden a ser perturbadas y son protegidas, como reservas, etc. (ibídem)
La aplicación de este tratamiento requiere de personal experimentado y con experiencia,
pues detalles como el grosor del acolchado pueden ser determinantes para le rehabilitación
del sitio. Neary (2009) cita que los acolchados disminuyen la erosión en un rango del 60% al
80%.
El acolchado orgánico, como ya se mencionó consiste en dejar material orgánico como
ramas, pequeños fustes, astillas y demás material leñoso esparcido por el suelo. La
efectividad de esta práctica puede no ser tan alta debido a que en México la leña aun es
fuente de energía para algunas comunidades y esta no se dejaría en el monte.
Las cercas de geotextiles mostraron ser altamente efectivas, aunque su durabilidad puede ser
seriamente disminuida por el ganado. Así pues esta práctica debe ser propuesta en áreas
forestales donde se asegure la exclusión del ganado este; tipo de áreas por lo general son las
más remotas, las más lejanas de las poblaciones y por lo tanto las de más difícil acceso.
En cuanto a los bio-rollos, se menciona que estos son costosos, sin embargo tienen alta
funcionalidad, sobre todo en suelos de textura gruesa. La fauna del lugar se puede ver
afectada al quedar atrapada en los rollos, sobre todo roedores y reptiles; por lo que no es una
práctica recomendada en lugares donde exista fauna endémica , amenazada o en peligro de
extinción.
De la escarificación se tiene registrado que no hay diferencia significativa en la tasa de
erosión entre un terreno escarificado y uno no tratado. Sin embargo esta práctica ha
demostrado ser útil para mejorar la infiltración del agua. La literatura acerca de este
tratamiento es escasa.
Una práctica que bien vale la pena monitorear es la presa de pacas de paja, pues se ha
reportado (ibídem) que esta es efectiva en zonas semi-áridas. Se reporta en la literatura el
90% de permanencia de estas prácticas después un año. Las presas de paja han demostrado
ser eficientes en sitios donde se han presentado precipitaciones cuya intensidad es de 60
mm/hr. y su duración es de 10 minutos. No se recomienda esta práctica para cauces tan
angostos donde el diseño exija solo dos pacas de paja.
92
De los mejoradores de suelo aún no hay literatura disponible de evaluación sistemática y en
camp de sus uso, sin embargo de acuerdo a la literatura citada en este trabajo, su uso es
recomendado en las zonas áridas y semi áridas de nuestro país. En las zonas templadas y
tropicales el material vegetal restante y los recursos naturales son suficientes para
implementar prácticas como presas de morillos, acolchados orgánicos, etc.
En cuanto a las prácticas referidas para mejorar el escurrimiento superficial de caminos,
estas son consideradas ya que auxilian caminos no bien diseñados, y en México es sabido
que la mayoría de los caminos forestales carece de buenos diseños.
En México algunas de las tecnologías presentadas son ya bien conocidas ya menudo
implementadas como por ejemplo las presas de llantas , las presas de morillos, las de piedra
acomodada y gaviones sin embargo literatura constante respecto a su funcionalidad y a su
costo -efectividad es escasa.
Con base en la literatura revisada y los resultados antes mostrados se propone la siguiente
matriz como herramienta de elección del catálogo elaborado.
93
Cuadro 13. Matriz de elección
RELIEVE
CLIMA Pendientes 15 a 40 % Pendientes de hasta 50% Pendientes de hasta 60 % Cauces y cárcavas Caminos T
RO
PIC
AL
Estabilizadores
Estabilizadores Estabilizadores Presas de morillos
Presas de piedra
acomodada
Presas de
geocostales
Presas de llantas
Redes de anillos
flexibles
Diques o
acorazado de
cunetas
Hidrosiembra
(taludes)
Alta
Sev
eridad
del in
cend
io
Cercas de
geotextil
Cercas de
geotextil
Presas de morillos Hidrosiembra
(taludes)
Modificación
de la rasante
Med
ia
Cercas de
geotextil
Cercas de
geotextil
Baja
94
Cuadro 14. Matriz de elección.
RELIEVE
CLIMA Pendientes 15 a 40 % Pendientes de hasta 50% Pendientes de hasta 60 % Cauces y cárcavas Caminos TE
MP
LAD
O
Hidroacolchado
Acolchadoorgánico
Escarificación
Hidroacolchado Acolchado de paja
Mallas contra
erosión
Surfactantes
Barreras de fustes
Presas de pacas
de paja
Presas de
morillos
Presas de
geocostales
Presas de
llantas.
Redes de anillos
flexibles
Hidrosiembra
(Taludes)
Diques o
acorazados de
cunetas
Alta
Severidad
del in
cend
io
Hidroacolchado
Acolchado orgánico
Hidrosiembra
Hidroacolchado
Hidrosiembra
Acolchado de paja
Barreras de fustes
Presas de pacas
de paja
Presa de
morillos con
geotextil
Modificación
de la rasante
Hidrosiembra
(taludes)
Vados
transversales
Med
ia
Barreras de fustes
Baja
95
Cuadro 15.Matriz de elección
RELIEVE
CLIMA Pendientes 15 a 40 % Pendientes de hasta 50% Pendientes de hasta 60
%
Cauces y cárcavas Á
RID
O Y
SEM
IÁR
IDO
Revitec
Escarificación
Revitec Mallas contra
erosión.
Surfactantes
Barreras de
fustes
Biorollo
Presas de morillos
Presas de piedra
Acomodada
Presas de llantas
Redes de anillos
flexibles
Alta
Severidad
del in
cend
io
Revitec
Escarificación
Revitec Surfactantes
Barreras de
fustes
Bio rollo
Presas de morillos con
geotextil Med
ia
Escarificación
Hidrosiembra
Hidrosiembra Barreras de
fustes
Hidrosiembra
Baja
96
7 CONCLUSIONES
Ante el cambio del régimen natural del fuego que el hombre ha provocado en los
ecosistemas (sensibles al fuego y adaptados a él), la necesidad de manejo post-incendio en
las áreas forestarles se ha convertido en una necesidad.
Las prácticas para controlar erosión hídrica forman parte del esfuerzo por rehabilitar un área
incendiada y existe una variedad de prácticas que pueden ser implementadas para dicho
objetivo. En este catálogo se muestran 26 prácticas que pueden ser aplicadas de manera
aislada o en combinación de tal manera que se obtenga una sinergia de estas. La elección de
las prácticas que se deben aplicar en cada caso depende del objetivo particular perseguido.
Los Cuadro 8, 9 y 10 pueden ser una herramienta funcional para la elección de prácticas. El
profundo conocimiento de la condición y funcionamiento de los ecosistemas antes de los
incendios es también indispensable en el análisis que se debe hacer para elegir prácticas.
La literatura sobre la evaluación de la funcionalidad y costo beneficio de estas prácticas es
escasa y en algunos casos inexistentes. La poca literatura y reportes encontrados al respecto
fue gracias a la existencia de la sistematización del estudio, aplicación y evaluación de estas
prácticas en Países como Estados Unidos, España y Grecia. En México hay necesidad de un
sistema que estudie y evalúe los tratamientos en áreas afectadas por incendios para así poder
contar con herramientas y practicas mejor adaptadas a nuestros ecosistemas.
97
8. BIBLIOGRAFÍA CITADA
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