CAPÍTULO XII: LA EROSIÓN DEL SUELO · Web viewEn todos los casos primero es necesario que el...

EL USO SUSTENTABLE DE LOS SUELOS 199

CAPÍTULO X. LA EROSIÓN DEL SUELO“Así, todo el que escucha las palabras que acabo de decir y las pone en práctica, puede compararse a un hombre sensato que edificó su casa sobre roca. Cayeron las lluvias, se precipitaron los torrentes, soplaron los vientos y sacudieron la casa; pero ésta no se derrumbó porque estaba construida sobre roca. Al contrario, el que escucha mis palabras y no las practica, puede compararse a un hombre insensato, que edificó su casa sobre arena. Cayeron las lluvias, se precipitaron los torrentes, soplaron los vientos y sacudieron la casa; ésta se derrumbó y la ruina fue grande.” (Sagrada Biblia, Mateo 7, 24-27)

1. DEFINICIONES E IMPORTANCIALa erosión es el proceso por el cual el suelo se desgasta o se pierde, debido a distintos fenómenos relacionados con los flujos del agua, de los glaciares y los vientos. La erosión resulta entonces la pérdida de la parte superior del suelo, que es la más valiosa, al separarse de su sitio original para ser transportada a otros lugares.

Es posible que sea normal, sin intervención del hombre, o acelerada cuando sí participa. El fenómeno, por el cual el suelo es arrastrado por el escurrimiento del agua depositándolos en planicies bajas inundables, lagunas, deltas o riberas de ríos, se denomina erosión hídrica. Se llama eólica cuando el transporte es generado por el viento.

La erosión normal es un mecanismo geológico, en el cual la remoción del suelo resulta sumamente lenta, sin que aventaje a la formación del suelo. Se arriba así al equilibrio entre la erosión y la formación de nuevos volúmenes de suelo en condiciones naturales. Mediante estos fenómenos a través de los siglos, principalmente por la erosión hídrica, se observa la suavización del relieve montañoso y el desarrollo de las llanuras, valles, deltas y otros. La alteración del equilibrio causado por el hombre, ya sea por el pastoreo excesivo, por la eliminación de la vegetación natural que protege al suelo o cultivar la tierra para obtener cosechas, lleva a la degradación del suelo en pocos años. La formación del suelo, como se sabe, requiere de cientos de años; algunos especialistas estiman más de 400 años para que se formen 5 centímetros de suelo con materia orgánica. Este proceso de desgaste (erosión acelerada) se incrementó al cultivar laderas pronunciadas o superficies en declive, por labranzas en el sentido de la pendiente, por el sobrepastoreo y pisoteo, por el monocultivo, la tala de los bosques, los incendios y otras prácticas irracionales (observar las consecuencias mundiales en la Tabla X-1 y comparar esas cifras con las de la Tabla X-7 y X-10).

La erosión normal se genera con la participación de los elementos climáticos, ya que la desintegración de las rocas es debida a la acción del calor y del frío, de la humedad y la sequía, entre otros factores. Los suelos, además de las rocas recientemente desintegradas, son degastados y acarreados por el escurrimiento y por el viento. Finalmente, es posible sintetizar que la erosión geológica abarca procesos edafogenéticos y de desgaste de los suelos.

Tabla X-1Superficies de la Tierra Afectadas por Erosión Acelerada del Suelo

Región Áreas afectadas (10 6 ha) Erosión Hídrica Erosión Eólica

África 227,3 187,8Asia 433,3 224,1

Europa 113,9 41,6Norte y Centro América 106,6 38,8

Oceanía e Islas del Pacífico 83,4 16,4América del Sur 124,1 41,4

Total de la Tierra 1088,5 550,1Fuente: World Resources Institute (1992-1993)

2. EROSION HIDRICAEste fenómeno es generado por la acción dispersante de las gotas de lluvia y la capacidad de acarreo del agua, con el consiguiente transporte del suelo por medio del escurrimiento superficial. Sin escurrimiento no habrá erosión; tampoco ocurrirá si las gotas de lluvias no golpean el suelo hasta su dispersión, y si se evitara que el agua de escurrimiento, al correr por la superficie, ponga partículas del suelo en suspensión. El poder erosivo del agua (dispersión y transporte), está determinado por el impacto de las gotas de lluvia, por la cantidad y velocidad de escurrimiento, y por la resistencia del suelo a la dispersión y al movimiento.

La zona erosionada genera sedimentos que finalizan acumulándose en los relieves bajos y deprimidos, de escasas pendientes.

Los factores que originan la erosión hídrica están condicionados por:La erosión del suelo

200 Villanueva, G H, R G Osinaga y A P Chávez

1) El CLIMA (especialmente la lluvia); 2) La TOPOGRAFIA (pendiente, longitud del declive y curvatura del declive), 3) CUBIERTA VEGETAL y 4) El SUELO (caracteres relacionados con la capacidad para resistir la dispersión, con la velocidad de infiltración y con la escorrentía).

Antes de considerar específicamente a los factores anteriores, conviene se señalen los tipos de erosión:

2.a. TIPOS DE EROSION HÍDRICA

2.a.1. Erosión Laminar Es la remoción, más o menos uniforme, de una capa o lámina delgada desde la superficie en terrenos inclinados. Se trata de una erosión inapreciable, aunque la cantidad de tierra removida es importante, del orden de las 150-800 Mg ha-1. El resultado se manifiesta como sectores de suelo de color claro en las partes elevadas del terreno, porque desaparece la capa superior oscura, rica en materia orgánica, y aparece el subsuelo. Se observan partículas arenosas, porque las fracciones limosas y arcillosas más livianas, son arrastradas por el escurrimiento.

En el proceso intervienen dos fenómenos erosivos fundamentales: primero se desprenden partículas de suelo del conjunto (por acción de las gotas), entrando en suspensión en el agua, y luego son transportadas y alejadas de su emplazamiento.

2.a.2. Erosión en Surcos El suelo suele presentarse con muchas irregularidades en la superficie y en las microdepresiones. Por ello es que el agua de lluvia, se concentra en las pequeñas depresiones y, cuando las rebasan, fluye adoptando la trayectoria de mínima resistencia, portando sedimentos en suspensión y formando surcos que, no obstante, son lo bastante pequeños como para borrarse con las operaciones normales de labranza.

La erosión en surcos transporta menos material que la laminar, y por lo tanto los daños son menores, pero más visibles. En la erosión en surcos, el desprendimiento no se origina por el impacto de las gotas de lluvia como en la erosión laminar, sino por la energía del flujo de agua. El desprendimiento de partículas de suelo es proporcional al cuadrado del aumento de la velocidad del agua, y la capacidad de transporte del agua aumenta con la potencia quinta.

Si la velocidad varía de 0,30 a 0,60 m s-1, lo que es frecuente, el poder de desprendimiento se cuadruplica y la capacidad de transporte aumenta en treinta y dos veces. La erosión en surcos suele llegar hasta el subsuelo.

2.a.3. Erosión en Cárcavas Es una erosión muy intensa, semejante a la anterior, que disecta profundamente al suelo y que no es posible borrar con los instrumentos normales de labranza. Se manifiesta generalmente después de la erosión laminar y en surcos. La erosión en surcos, no corregida, suele ser el inicio de una cárcava. La formación de cárcavas se encuentra relacionada principalmente con la intensidad de las lluvias y con la superficie de la cuenca que se trate, con características de suelo, cobertura vegetal y topografía (pendiente, grado y longitud), que determinarán la cantidad de agua de escurrimiento.

En su formación intervienen tres procesos: 1) Erosión en los fondos o en las paredes del surco o cárcava, por el agua y el material en suspensión que actúa como abrasivo. 2) Erosión por el agua que se precipita en las nacientes del surco o cárcava que ocasionan la regresión progresiva es decir, el crecimiento retrocedente. 3) Erosión por desmoronamiento lateral debido a la acción lubricante del agua infiltrada.

Las dimensiones varían de 1 a 12 m de profundidad o más y 10-30 m de ancho o más aún. Por su forma, en V, se generan cuando el subsuelo es resistente a la erosión de fondo y lateral (suelos finos o compactos), y en U en suelos y subsuelos susceptibles (suelos limosos, arenosos o friables, poco estructurados).

Ya que las cárcavas se forman en los lugares por donde escurre el drenaje superficial o desagüe natural del área, es conveniente eliminar el problema cuando recién se inicia, realizando las prácticas de manejo y conservación adecuadas (ver el Capítulo “Control de la Erosión Hídrica”).

2.b. MECÁNICA DEL PROCESO DE EROSION HIDRICA

Las gotas de agua de lluvia son el factor desencadenante de esta erosión. Según sean grandes o pequeñas, resultan de distintas velocidades y energías. También sucede que caen con variable intensidad. Si el suelo está seco la gota es absorbida, humedeciéndolo. A medida que precipitan más gotas éstas golpean la superficie del suelo comenzando a formarse cráteres minúsculos, y apareciendo partículas de La erosión del suelo


suelo en suspensión en el agua. El agua turbia penetra en los primeros centímetros de suelo causando la obturación de los poros. El impacto continuo de las gotas de lluvia acaba por sellar y compactar la superficie, formándose una costra que reduce la infiltración. En detalle el proceso es el siguiente:

2.b.1. Energía de las Gotas de Agua de Lluvia Neal y Eaver (1937) encontraron que el impacto de las gotas, por unidad de área, está determinado por el número y tamaño de las gotas, y también por un aumento en la fuerza del impacto provocado por la velocidad del viento.

Haws y Persons (1943) determinaron que el tamaño medio de las gotas aumenta con la intensidad del aguacero y que las velocidades finales de las gotas de lluvia, de 1 a 6 mm de diámetro, eran de 4,0 y 9,3 m s-1 respectivamente.

Ellison (1944) concluyó, en forma concordante con los anteriores trabajos, que la cantidad relativa de suelo desprendido de la superficie era función del tamaño, la velocidad de las gotas y la intensidad de la lluvia. El potencial de erosión de una masa pluvial, para una velocidad y un tiempo dado, es una función de la masa de la gota por la sección transversal de la gota y del cuadrado de la velocidad a la que cae (Eckern, 1950, 1953).

El peso muerto del agua que se precipita en una tormenta de verano en 30 minutos, puede exceder a las 200 Mg ha-1. Wischmeier y Smith (1958), lo comprobaron en el Medio Oeste de EEUU. Con esas experiencias calcularon la energía cinética (Y) mediante la siguiente fórmula:

Y = 12,13 + 8,9O x log X. Donde Y se expresa en toneladas-metros por ha mm-1

y X = intensidad de lluvia en mm h-1.

2.b.2. Impacto de las Gotas y Desprendimiento de Suelo (Erosión por salpicadura) El impacto de la gota genera tres hechos importantes: 1) separa el suelo, 2) el golpe tiende a destrozar la granulación y, 3) el movimiento del agua, impactada por las gotas de lluvia, coloca en suspensión cantidades considerables de partículas de suelo.

Ellison (1944) demostró que había un porcentaje mayor de arena, grava y agregados menores de 0,105 mm en el suelo donde se produjo la erosión por salpicadura que en el suelo original. El material acarreado por escurrimiento contenía 95 % de limo y arcilla. Es evidente que la lluvia rompe los agregados mayores del suelo. La máxima cantidad de material en suspensión se produce a los dos o tres minutos después de comenzada una lluvia intensa, cuando la superficie se cubre con una película de agua.

También comprobó que con una pendiente del 10 por ciento, tres cuartas partes del material transportado por una lluvia se encontrarán en la parte baja de la pendiente.

Eckern y Muckenhirn (1947) verificaron que basta la energía de una gota de agua de un mm de diámetro, cayendo a su velocidad final, para mover la arena fina por impacto. También que, el porcentaje de arena arrastrada a causa del impacto de las gotas, depende del grado de pendiente. El arrastre es de 50 por ciento de la arena presente con una pendiente del 0 por ciento. Resulta del 60 por ciento cuando la pendiente es 10 por ciento. El porcentaje transportado es de 50 más el porcentaje de pendiente.

Eckern (1953) estableció que la erosión del suelo, debida al impacto de las gotas de lluvia, resulta una función de la cantidad de lluvia y de los perímetros de las gotas.

E = ƒ (intensidad lluvia x tiempo). (masa de la gota x velocidad.sección de la gota-1).

2.b.3. Fase de Transporte Una vez que las partículas de suelo se desprenden por el impacto de las gotas se produce la segunda fase importante: la erosión laminar y en microsurcos.

Ellison (1945) estudió el efecto por separado y combinado de la acción dispersante de las gotas de lluvia, y del flujo o escurrimiento superficial. Encontró que el flujo de agua a una velocidad de 50 cm s -1, sin el efecto aditivo de una lluvia, desprendía considerable cantidad de suelo en pocos minutos. Esa erosión era el resultado de la eliminación de partículas sueltas, puestas en suspensión por disgregación de los agregados; luego de esto, la tasa de erosión fue pequeña y muy constante (no se produjeron microsurcos o surcos).

Los ensayos prosiguieron aplicando al final de 38 min, una lluvia a razón de 74 mm h -1 añadida al flujo superficial. La erosión se incrementó nuevamente, en especial después de unos minutos de comenzada la lluvia. Cuando el flujo superficial cesó a los 55 minutos, la erosión aumentó de nuevo y luego se tornó constante. Es decir, a medida que disminuye la profundidad del agua sobre la superficie, se observa un aumento en la dispersión por el impacto de las gotas de lluvia, al estar en contacto más directo con la

La erosión del suelo


superficie del suelo. Los resultados indicaron que debe ocurrir el desprendimiento previo, antes del transporte.

La precipitación que no penetra en el suelo escurre pendiente abajo, incrementando su velocidad al aumentar el volumen o masa, adquiriendo entonces mayor potencia erosiva, por aumento de la energía potencial (Ep = h m.g). Debe evitarse este aumento, mejorando la cobertura y reduciendo la longitud de las pendientes por medio de cultivos en contorno, cultivos en fajas y terrazas.

2.c. FACTORES PREDISPONENTES

Los factores que se describen a continuación se encuentran analizados y cuantificados en la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo, que se explicará más adelante y por lo que se sugiere consultarla para completar su comprensión. Ellos resultan climáticos, topográficos, de vegetación y de suelo.

2.c.1. Climáticos La temperatura determina si la precipitación será en forma de nieve o lluvia y el tamaño de las gotas. La temperatura, observada como índice de la energía solar recibida, determina también el contenido de humedad del suelo.

El viento afecta especialmente por el ángulo y la velocidad de impacto de las gotas, además de modificar la evapotranspiración y por lo tanto, el contenido de humedad del suelo.

Pero, de los factores climáticos el decisivo es la precipitación, en donde la cantidad, intensidad y distribución de las lluvias permiten conocer la acción dispersante y el escurrimiento y, por lo tanto, la erosión.

Una gran lluvia total de intensidad baja, no causa erosión al no superar la velocidad de infiltración del suelo. Tampoco una intensa de corta duración, si la cantidad de agua caída no supera la infiltración y por consiguiente no origina escurrimiento. Por el contrario, cuando el volumen o la intensidad de la lluvia son altos y superiores a la velocidad de infiltración del suelo, se genera el escurrimiento y consecuentemente la erosión.

Los primeros resultados experimentales más completos, de las relaciones de la erosión con las lluvias, datan de 1958 y 1959 y son los obtenidos por Weischmeier y colaboradores. Encontraron que no existe una buena correlación entre cantidad o intensidad máxima de lluvia y las pérdidas de suelo. Pero la energía de la lluvia proporcionó una alta correlación. La mejor correlación de pérdidas de suelo se logró con el producto de la energía cinética, durante la tormenta, por la intensidad máxima en el lapso de 30 minutos. Este producto es llamado Índice de Erosión y significa que, el potencial de erosión de una tormenta, resulta función de la cantidad de lluvia y de la velocidad de las gotas. Ambas generan la energía cinética de la tormenta y la máxima intensidad sostenida.

La energía total de la tormenta fue calculada con la ecuación:

Y = 12,13 + 8,90 lg X donde X es la intensidad de la lluvia en mm por hora.

Así, una lluvia de 50 mm por hora, tiene una energía cinética de 27,24 kilográmetros por mm cayendo en una hectárea. Existe una alta correlación lineal entre el Índice de Erosión y las pérdidas de suelo.

2.c.2. Topográficos Es evidente que en suelos planos la erosión no constituye un problema. El grado y la longitud de las pendientes son las características topográficas más importantes involucradas en el escurrimiento y en la erosión. Frecuentemente, el grado origina problemas más agudos que la longitud de la pendiente.

La intensidad o grado de la pendiente, cuando es menor del 10 por ciento, genera erosión que se duplica cuando el grado también se duplica. Zingg (1940) encontró que, aproximadamente, la erosión (Xc) variaba así con la pendiente (S):

Xc = 0,65 x S1.4 (Xc es total de pérdida de suelo y S la pendiente en por ciento).

En cuanto a la longitud de la pendiente, el efecto es variable de acuerdo a la naturaleza de la precipitación, a la cobertura vegetal y a la textura del suelo. En los permeables con pendientes largas, el escurrimiento es menor que en pendientes cortas y poco permeables. En función de la longitud de la pendiente Zingg (1940) estimó que la erosión sigue la siguiente ecuación:

Xc = 0,0025 L1,53 donde L = longitud de la pendiente en pies.



Por otro lado, con mayor longitud de L, aumenta la susceptibilidad a la erosión porque se acrecienta la energía potencial (Ep), que resulta directamente proporcional a la masa (m) y a la altura (h) pues: Ep = m.g.Δh.

2.c.3. Vegetación La presencia de una cobertura vegetal tiene influencia directa en la absorción de la energía de las gotas de lluvia, y en la disminución de la velocidad de escurrimiento.

En suelos desnudos, la energía de las gotas se disipa directamente en el suelo formándose una película superficial obturadora, que facilita que el agua escurra con velocidades erosivas al infiltrarse menos.

En los suelos cultivados, después de realizada la cosecha, debe dejarse sus restos y realizar labores para barbechar el suelo con implementos que no los entierren totalmente.

Una cobertura vegetal con pasturas perennes es lo más efectivo para prevenir la erosión. Además de disipar la energía de las gotas y aumentar la infiltración, reducen la humedad del suelo por transpiración y favorece de ese modo la infiltración en la lluvia siguiente.

Para rehabilitar el suelo es necesaria la cobertura permanente con hierbas. Estas aumentan la materia orgánica del suelo por la muerte y descomposición de raíces viejas, que son renovadas constantemente y que resultan más permanentes en el suelo sin laborear o cultivar. También con masas boscosas, pero el proceso de rehabilitación será más lento, pues la materia orgánica es provista sólo por hojas caídas y pocas raíces, escasas con relación a las suministradas por una pradera.

Como conclusión es posible afirmar que la conservación del suelo se alcanza evitando el impacto de las gotas de lluvia y el escurrimiento, utilizando cultivos apropiados, planificando rotaciones, empleando fertilizantes (cuando el cultivo lo requiera), y mediante labranzas conservacionistas y sistematización apropiada de la superficie.

Resulta obvio que se evitará que el suelo quede descubierto en épocas de lluvia, ya que la erosión producida por las gotas de lluvia es la más importante. Por lo anterior es recomendable una buena cobertura del suelo, de tal modo que las gotas pierdan su energía, el escurrimiento disminuya y la capa superior del suelo no resulte dañada.

Las labranzas y sistemas de cultivo apropiados cobran significativa importancia, pues además de reducir la pérdida del suelo, mantienen los contenidos de materia orgánica e incrementan los rendimientos. Arzeno (1996) analizando el porcentaje de cobertura y el "planchado" de los suelos (formación de una costra superficial que perjudica la germinación de las semillas y la infiltración del agua) halló en INTA-Cerrillos, las relaciones consignadas en la Tabla X-2.

Tabla X-2Labranzas, Porcentaje de Cobertura y "Planchado" del Suelo

Cobertura y Planchado Convencional Mínima con disco

Mínima vertical

Siembra directa

% de cobertura 9 34 80 93% de planchado 90 81 20 9

Fuente: Arzeno (1997)

Además de este efecto benéfico, la cobertura favorece la conservación del agua y a los microorganismos del suelo. Todo se conjuga en aumentos de los rendimientos. El citado especialista informó los resultados de tres cosechas de maíz (1993 a 1995) en INTA-Cerrillos, que se resumen en la Tabla X-3.

Las diferencias entre tratamientos de labranza, y de con o sin fertilización, se explican fácilmente porque la mineralización crece con la labranza convencional; en cambio la siembra directa y aún la labranza mínima favorecen la conservación de la materia orgánica por una escasa mineralización.

Tabla X-3Rindes (kg ha-1) con Distintas Labranzas y Fertilización, en Maíz

Tratamiento Convencional Mínima con disco

Mínima vertical

Siembra directa

Fertilizado con N 5513 5266 6840 7562Sin fertilizar 4362 3061 2989 3544

% de diferencia 26 73 129 113

Por los motivos anteriores, y otros efectos favorables de la cobertura vegetal del suelo, Arzeno (1997) propone clasificar o valorizar así a las labranzas:

Menos del 30 % de cobertura : Convencional



Entre 30 y 70 % de cobertura: ConservacionistaMás del 70 % de cobertura : Mejoradora

Los sembradíos en surco, con maíz, poroto, soja, sorgo y otros, protegen menos el suelo que las pasturas. Además, la preparación del terreno para la siembra lo desagrega y resultan más susceptibles a la erosión cuando ocurren lluvias intensas. En cambio, cuando las precipitaciones no superan la capacidad de infiltración del suelo preparado, la desagregación no será un factor de erosión. Se advierte rápidamente de la observación de la Tabla X-4, que la cobertura del suelo resulta una de las principales herramientas para detener la erosión hídrica, y también la eólica.

Las formaciones forestales son eficaces para prevenir la erosión mediante la copa de los árboles que interceptan las gotas. Cuando se altera el monte por aprovechamiento forestal, sobrepastoreo, pisoteo, incendios, se destruye parcialmente la protección natural contra la erosión.

Tabla X-4Pérdidas de Suelo y Agua en un Suelo Franco Limoso

Cultivo y tipo de laboreo Pérdida de agua Pérdida de suelo (Pendiente 9 %, largo de la parcela: 22 m) mm año-1 Mg ha-1 año-1

Maíz permanentemente en el subsuelo (*) 152 117,5Maíz permanentemente 127 85,9

Maíz 101 40,7Rotación maíz-avena-trébol: Avena 76 27,6

Trébol 25 11,3Alfalfa permanentemente

Poa pratensis permanentemente15 2,28 0,7

(*) El suelo había sido removido por la erosión.Fuente: Ensayos de Browning y colab. (1948)

2.c.4. Edáficos La formación de agregados depende de la arcilla, materia orgánica y las bases que contenga. Los cationes bivalentes (Calcio), como ya se enfatizó en el capítulo destinado a los suelos salinos, aumentan la agregación y los monovalentes (Sodio) dispersan el suelo, desmoronándose la estructura. La arcilla con la materia orgánica se unen mediante puentes" o "enlaces" de cationes bivalentes. La más estable agregación la generan las pasturas viejas (de gramíneas o gramíneas y leguminosas), mediante la amplia distribución de sus raicillas y su posterior muerte y descomposición. Las gramíneas particularmente generan la estructura granular.

La estabilidad de los agregados disminuye con el tiempo. Al enterrar un abono verde el suelo alcanza su máxima estabilidad a las 4-6 semanas y luego disminuye por la acción de los microorganismos del suelo. En cambio al roturar una pastura de varios años, el mecanismo para alcanzar la mayor estabilidad de los agregados y la protección del suelo contra la erosión, requiere unos tres meses.

La erosión hídrica comprende tres procesos: el desprendimiento o desagregación, el transporte y la deposición. Por lo general la desagregación aumenta al aumentar el tamaño de las partículas (arenas), mientras que el transporte aumenta al disminuir dicho tamaño (arcillas). La tercera etapa constituye la deposición del material transportado en las áreas planas y bajas.

La erosión del suelo por escurrimiento aumenta al disminuir la velocidad de infiltración. En los suelos de texturas gruesas (arenosas, areno francas) los valores de infiltración se mantienen altos y por lo tanto el escurrimiento es menor que en suelos de textura fina, que resultan más expuestos a la erosión.

Cuando ocurren lluvias intensas que, por lo general, son de corta duración y cuando existen agregados estables, es posible que no se verifique erosión hasta el momento que finaliza el período de lluvia de gran intensidad; en condiciones similares de precipitación, los suelos con agregados inestables si la manifiestan. Se debe recordar que los agregados estables aumentan el poder de absorción de agua del suelo.

Figura X-1. Acción de la Erosión Hídrica en la Infraestructura sobre los Ríos



Fotografía: Osinaga. 1984. Río Dorado, Anta, Salta

Tabla X-5Pérdidas de Suelo en Cuencas Argentinas

Cuenca del río Pérdidas de

suelo Mg km2 año-1

Promedio mm.

100 años-1

Sup. cuenca en km2

Sólidos transp.

en Mg año-1

Pilcomayo (En Misión La Paz) 0,45 0,3 130.000 60.848Pescado (En Colonia Colpana) 4,00 2,7 5.150 21.590

San Francisco (En Puente Carretero) 0,50 0,3 25.800 13.649Del Valle (En el Piquete) 0,25 0,15 700 181

Mojotoro 3,00 2,0 850 2.504Santa Rufina (En Campo Alegre) 15,00 10,0 1.135 75

Juramento (En Cabra Corral) 0,40 0,3 116.520 31.900Corralito (En Peñas Bayas) 5,50 3,3 100 555

Diamante (Los Reyunos, Mza) 2,00 1,3 4.150 8.310Neuquén (Paso de los Indios) 0,30 0,2 30.200 8.718

Fuente: Elaboración propia con valores básicos de los Anuarios Hidrológicos de Agua y Energía Eléctrica de la Nación

Tabla X-6Sólidos Suspendidos y Disueltos de Importantes Ríos del Mundo

RíoÁrea

drenada 106 km2

Carga en 106 Mg Producción total de sedimentos

(Mg (km2)-1 año-1Suspendido

s Disueltos TotalGanges-Bramaputra 1,48 1670 151 1821 1230,4Hwang Ho (Amarillo) 0,77 1080 34 1114 1446,8Amazonas 6,15 900 290 1190 193,5Yangtze 1,94 478 166 644 322,0Irrawdy 0,43 265 91 356 827,9Magdalena 0,24 220 28 248 1033,3Mississippi 3,27 210 131 341 124,3Orinoco 0,99 210 50 260 262,6Zaire 3,82 43 47 90 23,6Ob 2,50 16 90 106 42,4Lena 2,50 12 85 97 38,8Yanisei 2,58 13 73 86 33,3

Fuente: Walling (1987)

Los ríos transportan cantidades importantes de sedimentos originados en la erosión de la cuenca. El cuadro de la Tabla X-5, muestra ejemplos en la provincia de Salta y algunos del resto del país. La Figura X-1 ilustra los daños por aumentos anormales de los volúmenes, líquidos y sólidos, generados por el mal uso del suelo y la vegetación en los tramos medios y altos de las cuencas.

Las pérdidas señaladas se refieren a la totalidad de la cuenca, hecho que no es verdadero. Si se conociera la real superficie que resulta erosionada se obtendrán valores unitarios de 10 a 100 veces superiores a los anteriores. Las cuencas de los ríos Santa Rufina, Corralito y Mojotoro evidencian una erosión muy acentuada. Si 4.500 Mg ha-1 resulta el peso de suelo en el espesor útil, la del Pescado pierde más de 4 ha.año-1 de peso del suelo útil.



Es posible comparar algunos de estos valores (extensión de la cuenca drenada y, previo algunos cálculos, las pérdidas de suelos) con otros ríos de la Tierra que se consignan en la Tabla X-6.

Del estudio de ambas tablas surge que las actividades agropecuarias del hombre, a medida que resultan más intensas, acentúan las pérdidas de suelo, lo mismo sucede cuando se compara las de regiones templadas con las tropicales y húmedas.

Con el fin de reducir la erosión la cobertura del suelo con rastrojo o pasturas evita en gran medida la obturación de los poros y grietas debido al impacto de las gotas, mantiene elevada la velocidad de infiltración y reduce el escurrimiento y por consiguiente las pérdidas de suelo.

Un factor importante del suelo es la porosidad; el agua penetra más fácilmente en un suelo poroso que en uno compacto. Cuando se observan horizontes subsuperficiales con acentuada compactación, como es el caso de duripanes o al generarse un "piso de arado", la velocidad de infiltración se verá disminuida, por lo que es aconsejable eliminar ese obstáculo, por ejemplo con subsolador.

Una buena agregación del suelo favorecerá la porosidad del mismo. Esta buena estructura, que está relacionada directamente con la materia orgánica y los cationes bivalentes (Ca+2), permite resistir mejor a la desagregación causada por el humedecimiento. La velocidad de humectación de los agregados es importante ya que los muy secos absorben el agua rápidamente y pareciera que explotaran; los demasiados húmedos a su vez tienen debilitados los enlaces. Por lo tanto, los agregados ni muy secos ni muy húmedos, resultan los más estables.

La capa arable del suelo, por lo general, es homogénea, permitiendo que la infiltración no encuentre obstáculos hasta que enfrenta una de porosidad diferente y menor. Una capa arable profunda evita el escurrimiento, siempre que la duración de una lluvia intensa no alcance una magnitud tal que produzca la saturación del suelo y el consiguiente escurrimiento.

La capacidad de retención de agua de esta capa resulta menor en suelos livianos (de texturas gruesas) ya que los excedentes pasan rápidamente a capas más profundas y dispondrán siempre de más espacios para infiltrar la lluvia, lo contrario ocurre en suelos pesados (texturas finas) lo que origina mayor escurrimiento.

En el Noroeste Argentino la erosión hídrica se manifiesta más importante que la eólica, al revés de lo que ocurre en la Patagonia. Sin embargo, ambas son consideradas destacados factores de degradación o degradantes del suelo. Irurtia (1990), cita las cifras que proporcionó el PROSA:FECIC y que se presentan en la Tabla X-7.

Tabla X-7Superficies Afectadas por Erosión Hídrica en el Norte Argentino

Provincia Superficie con Erosión Hídrica en ha % de la ProvinciaModerada Severa-Grave Total

Salta 115.000 65.000 180.000 1,0Jujuy 600.000 - 600.000 11,0

Formosa 2.400.000 450.000 2.850.000 40,0Chaco 1.385.000 745.000 2.130.000 21,0

Fuente: Irurtia (1990)

3. EROSIÓN EÓLICALa erosión eólica es la remoción de las partículas de suelo seco producida por el viento. En 1911 Free introdujo el concepto de "saltación", como una de las fases de la erosión eólica, para indicar el movi-miento de partículas (de 0,05 a 0,5 mm de diámetro) en una serie de pequeños saltos. Define además el concepto de movimiento en "suspensión" que es el que realizan las partículas (menores de 0,1 mm de diámetro, arcilla y limo) principalmente en forma paralela a la superficie del suelo.Los estudios de erosión eólica se perfeccionaron a partir de 1940, y se definió el nombre de la tercera fase como de "arrastre superficial" (o deslizamiento, o rodamiento, o reptación) (observar la Figura X-2), que es el que muestran las partículas (de 0,5 a 2,0 mm de diámetro) al rodar sobre el suelo (Bagnold, 1941).

Además de deteriorar el suelo, la erosión eólica condiciona estrechamente la época de siembra y cultivo, el tipo de aprovechamiento y el suelo a utilizar, provocando perjuicios muy importantes en todas las zonas áridas y semiáridas de Argentina y el resto de mundo.

3.a. TIPOS DE EROSIÓN EÓLICA



De acuerdo a la intensidad del daño provocado por el viento, la erosión eólica se clasifica en distintos grados:

- Ligera: Cuando se observa una leve desagregación de la parte superficial del suelo.- Moderada: Cuando la alteración de la superficie del suelo es acentuada.- Severa: Cuando se observa la presencia de médanos activos, pero aislados.- Grave: Cuando los médanos activos son muy frecuentes.

Figura X-2Tipos de Movimiento de las Partículas de Suelo Generado por el Viento

VIENTO

Suspensión

Saltación

Rodamiento o arrastre superficial o o o o o o o

3.a.1. Formas e Importancia del Fenómeno La erosión eólica se manifiesta por cinco formas de desgaste del suelo (frecuentemente algunas de ellas se combinan).

- Corrosión: Generada por el impacto de partículas finas en suspensión. - Abrasión: Debida al bombardeo de partículas intermedias en saltación. - Deflación: Pérdida de grandes masas de partículas muy finas. - Extrusión: Desplazamiento por rodamiento de partículas relativamente grandes. - Efluxión: Deslizamiento o rodamiento de las partículas intermedias.

El área que pierde partículas de suelo suele ser llamada "degradada" y la que recibe el aporte "área agradada".

Los citados daños por el viento ocasionan: pérdida del limo, arcilla y materia orgánica del suelo en primera instancia (principalmente por deflación), quedando el suelo prácticamente estéril.

Luego, predominantemente por extrusión y efluxión, se genera la formación de médanos y dunas que entierran e inhabilitan suelos fértiles. Finalmente, año tras año, arruinan las cosechas (destruyéndolas por corrosión y abrasión).

3.a.2. La Erosión Eólica en el MundoEn EE.UU es el problema dominante en la "Dust Bowl” con unos 35 millones de hectáreas erosionadas. Cada año, 2 a 3 millones de hectáreas sufren severos daños. Conocida es la desolación de los paisajes de los desiertos de Gobi (Asia Central), Sahara, Kalahari (Africa) y otros, totalmente improductivos y con pocas formas de vida y de pequeña magnitud (visualizar la Figura X-3 y observar en la Tabla X-1 las cifras de la incidencia mundial de la erosión eólica y las proporciones en comparación con la hídri -ca).

Figura X-3Distribución de las Áreas con Erosión Eólica en el Mundo



3.a.3. En el PaísLos daños por este fenómeno son muy severos al centro y sur de nuestro país, desde Córdoba hasta Tierra del Fuego.

Es posible considerar que toda la Patagonia padece los efectos de la erosión eólica, en grados moderados a severos, existiendo hoy un equilibrio inestable (vegetación baja y pobre, y el "pavimento del desierto"), que se degrada con el mínimo sobrepastoreo o accionar del hombre (nada menos que 52,7 millones de ha, el 19 % del territorio argentino).

La llanura central (en Córdoba, La Pampa, Buenos Aires y San Luis), de unos 60 millones de ha (21 % del territorio nacional), muestra ya unas 16 millones de ha con distinto grado de afectación, de las cuales 11,5 millones son de grado moderado a grave.

Lanfranco (1980) observó el mecanismo completo de la erosión eólica en Colonia 25 de Mayo (La Pampa), ubicada en la margen Norte del río Colorado. Advirtió que el Valle constituía el área "degradada", de la cual se originaban los bancos de arena, transportados por el viento al área "agradada" de la Planicie cercana, que lo bordea. El mecanismo lo considera, geomorfológicamente, reciente y contemporáneo, y moviliza el material, médanos en particular, a una velocidad de 20 metros por año. Encontró en la Planicie evidencias de signos paleoclimáticos en las capas enterradas como horizontes cálcicos y petrocálcicos, y tosquillas (Calciorthids), propios de un régimen hídrico distinto del actual. Los suelos de la Planicie 25 de Mayo resultan entonces Quartzipsamments o Calciorthids.

Tabla X-8Características del Viento y las Lluvias en varias Localidades Argentinas

Localidad Meses ventosos Dirección predomin.

Veloc. med, máx mes-1

km h-1

anualLluvia anual

en mm.S.S. de Jujuy May-Jun NW 20,0 5 950

Salta (El Aibal) May a Dic NE y E 13,0 9 634Córdoba Jun a Nov NE 22,0 12 885

Sta. Rosa (LP) Sep y Oct N 22,0 14 686Neuquén Nov SW 30,0 16 237

Viedma Nov SW 35,0 20 362Esquel E,A a J,A,N y D W 41,0 21 605Trelew Nov SW 35,0 23 198

C. Rivadavia Ago NW 48,0 30 301Ushuaia Jun NW 33,0 14 499

3.a.4. En SaltaLa información sobre el tema (entre otras consultar la Tabla X-8) permite afirmar que la velocidad del viento crece con la latitud, que la anual debe analizarse conjuntamente con la media mensual máxima, largo del período de ocurrencia y época del año. Se emplean los valores determinados a 10 m de altura. Además es evidente que el viento perjudica menos cuando las lluvias aumentan. Una primera aproximación indica que velocidades mensuales mayores de 22 km.h-1, o anuales del orden de los 14 km.h-1, originan fenómenos de erosión eólica de considerable gravedad y extensión.

En la provincia de Salta, debido al régimen de lluvias y la relativamente baja velocidad de los vientos, los daños resultan poco significativos. Sí se observan ligeros y moderados daños en los Valles Calchaquíes, con casos puntuales de severos a graves en las cercanías de Cafayate. En la Puna son extensas las superficies afectadas con grados moderados y severos, sin embargo ésta última región no es cultivable por lo que la principal prevención para evitarla resulta controlar el sobrepastoreo. Es dable observar, por ejemplo en las cercanías de Abra Pampa (Jujuy), ciertos tramos altos de las laderas



de los cerros con depósitos eólicos de arenas provenientes del fondo de valle que ascienden hasta alturas considerables, en equilibrio con la velocidad de los vientos.

3.b. FACTORES PREDISPONENTES

3.b.1. Viento El movimiento del suelo es ocasionado por la turbulencia del aire. La velocidad del viento resulta menor en la superficie del suelo, puesto que allí hay un roce que la disminuye, y crece con la altura. Se denomina “altura de desplazamiento cero”, a aquella en que no hay movimiento del aire o éste es muy lento. Resulta variable, de acuerdo con la permitida por la vegetación que cubre el suelo.

El movimiento de las partículas se realiza por dos motivos: por presión directa del aire sobre ellas, o por el impacto de otras que se encuentran desprendidas y en “saltación”.

3.b.2. Características del Viento Interesa la intensidad, la dirección y la frecuencia. La intensidad para un sitio resulta dada por el “umbral de velocidad mínima” (velocidad que moviliza las partículas más finas) y el “umbral de velocidad máxima” (que desprende a todas las menores de 2 mm de diámetro). Ambos umbrales varían con la cobertura, el suelo, su humedad y otros factores.

Es la saltación la que genera el mayor movimiento de partículas (ver Tabla X-9). Crece con los extremos de textura porque el impacto es proporcional a las masas de las partículas y a velocidad con que se mueven. La saltación ocurre cuando una partícula cae sobre el suelo, impacta a otra, que salta verticalmente hasta 30 cm o más de altura. Luego se aceleran horizontalmente, por acción del viento, y caen en ángulos muy agudos (ver Figura X-2). Se produce luego el choque, una nueva elevación y desprendimiento de otras partículas que así inician el proceso.

Figura X-4 Diámetro de las Partículas (en mm) de Suelo y Mecanismo de Erosión Eólica

0,05 0,10 0,15 0,50 1,0 2,0

Suspensión

Saltación (Depende de la velocidad del viento)

Rodamiento Intervalo más vulnerable

Tabla X-9 Tipo de Erosión Eólica, Textura del Suelo y Magnitud del Fenómeno

Textura Suelo removido en %Saltación Deslizamiento Suspensión

Arcilloso 71,9 24,9 3,2Franco 54,5 7,4 38,1

Franco Arenoso 54,7 12,7 32,6Arena Fina 67,7 15,7 16,6

Las partículas en saltación producen también por bombardeo, el arrastre superficial o deslizamiento de otras que, por su mayor peso, no recibieron la energía suficiente para ser colocadas en saltación. Muy pocas son arrastradas por el viento en sí, y resultan las responsables de la potencia abrasiva del viento. Las partículas en suspensión, generalmente arcillas, inician el proceso por el bombardeo de las que se encuentran en saltación y sus pequeños pesos les permiten subir a grandes alturas, en los remolinos ascendentes de los vientos.

3.b.3. Suelo La película de agua entre las partículas aumenta su cohesión y diámetro. En todos los casos primero es necesario que el viento evapore la totalidad del agua en los centímetros superficiales del suelo, antes de que comience el proceso de erosión.



La estructura del suelo es otro aspecto importante, y por ser los arenosos los que muestran estructuras más débiles, son los más propensos a erosionarse. Se ha demostrado, excepto con vientos muy fuertes, que la erosión resulta escasa cuando el suelo está estructurado en unidades de diámetro mayor de 0,84 mm. El laboreo tradicional del suelo produce estructuras menores de 0,84 por lo que favorece la erosión.

3.b.4. Superficie Interesa la rugosidad y la cobertura. La rugosidad atenúa drásticamente la saltación y rodamiento de las partículas, además de disminuir acentuadamente la velocidad del viento. Microrrelieves de 15 cm de diferencia de nivel entre terrones y agregados resultan óptimos. Así, la arada, excepto en suelos arenosos, es una de las pocas labores mecánicas que no favorece la erosión eólica, pues produce terrones muy gruesos y una superficie con elevada rugosidad.

La cobertura vegetal muestra especial gravitación al igual que en la erosión hídrica, si no existe debe proporcionársela. Los rastrojos, propios o adicionados, las cubiertas verdes o secas, su densidad, altura y homogeneidad hacen variar notablemente la susceptibilidad a la erosión. La cobertura vegetal debe estar adherida al suelo ya que asegura la absorción de gran parte de la energía que el viento dispone.

En regiones semiáridas y áridas se observa (en la Patagonia por ejemplo) que se produce naturalmente un equilibrio, aunque muy inestable, entre la superficie del suelo casi descubierto (por la falta de lluvia) y el viento. Las gravillas y pequeños cantos rodados que pertenecen al perfil del suelo quedan finalmente recubriendo la superficie al ser arrastradas las partículas finas, formando las partículas que quedan el llamado “pavimento del desierto”.

Favorecen la erosión eólica, o resultan sus principales causas, el monocultivo (es el caso de Córdoba), el sobrepastoreo, el pisoteo y la consiguiente compactación, los incendios y los métodos de cultivo que desnudan al suelo en épocas de viento. También los aprovechamientos forestales irracionales y el empleo de implementos agrícolas que remueven excesivamente el suelo, como el arado de vertedera. Evitando esos factores y creando barreras, fajas o cortinas forestales se consiguen condiciones adecuadas para la producción.

4. DETERIORO DEL SUELO POR EROSIÓN EN LA ARGENTINALa erosión eólica y la hídrica resultan las formas más relevantes de degradación del suelo, superando holgadamente a la química, física, físico-química y otras.

Las superficies afectadas con grados moderados o severos de erosión resultan alarmantes. Se considera como grado moderado cuando se pierde o altera del 25 al 50 por ciento de la capa arable del suelo, y como grados severo y grave, cuando ese porcentaje supera el 50 por ciento. Con tales parámetros el PROSA (Centro para la Promoción de la Conservación del Suelo y del Agua) presentó en 1988 las cifras que se muestran en la Tabla X-10, donde se visualizan los grados moderados y severos de erosión hídrica y eólica para todo el país.

Es posible deducir de los valores de la Tabla X-10 que la hídrica abarca una superficie mayor que la eólica, pero comparando los grados de erosión resulta que esta última causa más daños que la anterior, porque la erosión eólica severa supera en casi el 50 % a la hídrica de igual grado.-



Tabla X-10Superficies con Erosión Hídrica y Eólica en la Argentina (1)

Tipo de Erosión Moderada Severa y grave Superficie Total ha % ha % ha %

Erosión hídrica 15.382.000 62 9.626.000 38 25.008.000 100Erosión eólica 7.020.000 33 14.390.000 67 21.410.000 100Totales 22.402.000 48 24.016.000 52 46.418.000 100

(1) Los valores corresponden sólo a 18 provincias, unas 228 millones de hectáreas y si las restantes muestran iguales proporciones, se obtiene un resultado de 58 millones de hectáreas con erosión moderada a grave.

Fuente: PROSA (1988)



REFERENCIAS SELECCIONADAS

1. ARZELÁN, M. 1998. Comunicación personal. Salta.

2. ARZENO, J L. 1997. "Manejo conservacionista del Suelo y del Agua". Panorama Agropecuario. Nº 49, págs. 28-32. INTA-EEA Cerrillos. Salta.

3. A y EE de la NACIÓN. "Anuarios Hidrológicos". Buenos Aires.

4. BENNETT, H H. 1965. "Elementos de Conservación de Suelos". Fondo de Cultura Económica. México.

5. FAO. 1978. "La Erosión Eólica". Cuadernos de Fomento Agropecuario Nº 71. Roma.

6. FAO-UNESCO. 1980. "Metodología Provisional para la Evaluación de la Degradación de los Suelos”. Roma.

7. GARDNER, W H, W R GARDNER y L D BAUER. 1978. "Física de Suelos". Edit. UTEHA. México.

8. HUDSON, N. 1982. "Conservación del Suelo". Edit. Reverté. Barcelona.

9. IRURTIA, C B, J C MUSTO Y P CULOT. 1983. “Características, Factores Generadores y Delimitación Cartográfica de los Procesos Erosivos en el Sector Argentino de la Cuenca del Plata”. INTA-Castelar.

10. IRURTIA, C B. 1990. “Erosión Hídrica: Técnicas para su Control”. FAO. Santiago de Chile.

11. LANFRANCO, J W. 1980. ""Génesis de un Suelo. Colonia 25 de Mayo-La Pampa". IXº Reunión Argentina de la Ciencia del Suelo. Tomo III. Paraná.

12. PROSA. 1988. (Centro para la Promoción de la Conservación del Suelo y Agua) "El Deterioro del Ambiente en la Argentina". Buenos Aires.

13. S.A. y G. de la NACIÓN. 1983. "Conservación de Suelos y Aguas". Boletín de Recursos Naturales Renovables Año 2, Nº3. Buenos Aires.

14. SCOTTA, E S, L A NANI, A A CONDE, A C de ROJAS, H CASTAÑEIRA y O PAPAROTTI. 1986. "Manual de Sistematización de Tierras para Control de Erosión Hídrica y Aguas Superficiales Excedentes". Serie Didáctica Nº7. INTA-Paraná. E. Ríos.

15. VELASCO MOLINA, H. 1983. "Uso y Manejo del Suelo" Edit. LIMUSA. México.

16. WALLING, D E. 1987. "Rainfall, runoff and erosion of the land: a global view". En "Energetic of Physical Environments. Edit. J Wiley & Sons. U.

17. WISCHMEIER, W y D SMITH. 1978. "Predicting Rainfall Erosion Losses, a Guide to Conservation Planning". Handbook Nº 537. USDA.

18. WORLD RESOURCES INSTITUTE. 1992-1993. "Towards Sustainable Development. A Guide to the Global Environment". Washington D C.

También se consultaron otros trabajos citados en Referencias Seleccionadas de los Capítulos XI y XII y XIII.

Las Tablas y Gráficos que no citan las fuentes fueron preparados por los autores.


XVI Villanueva, G H, R G Osinaga y A P Chávez

CAPÍTULO X. LA EROSIÓN DEL SUELO

1. DEFINICIONES E IMPORTANCIA 1992. EROSION HIDRICA 199

2.A. TIPOS DE EROSION HÍDRICA 2002.a.1. Erosión Laminar 2002.a.2. Erosión en Surcos 2002.a.3. Erosión en Cárcavas 200

2.B. MECÁNICA DEL PROCESO DE EROSION HIDRICA 2012.b.1. Energía de las Gotas de Agua de Lluvia 2012.b.2. Impacto de las Gotas y Desprendimiento de Suelo (Erosión por salpicadura) 2012.b.3. Fase de Transporte 201

2.C. FACTORES PREDISPONENTES 2022.c.1. Climáticos 2022.c.2. Topográficos 2022.c.3. Vegetación 2032.c.4. Edáficos 204

3. EROSIÓN EÓLICA 2063.A. TIPOS DE EROSIÓN EÓLICA 207

3.a.1. Formas e Importancia del Fenómeno 2073.a.2. La Erosión Eólica en el Mundo 2083.a.3. En el País 2083.a.4. En Salta 208

3.B. FACTORES PREDISPONENTES 2093.b.1. Viento 2093.b.2. Características del Viento 2093.b.3. Suelo 2103.b.4. Superficie 210

4. DETERIORO DEL SUELO POR EROSIÓN EN LA ARGENTINA 210


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