Influencia de la Deforestación y del Uso del Suelo en los Recursos Naturales de la Selva Alta PeruanaPronto, ¿una selva desnuda?

Tipo de Proyecto: Tesis de Ph.D.Tema: Geoquímica medioambiental y multielemental

Foto: Chacras de agricultores migratorios en Alto Sisa.

Líder del proyecto: M.Sc. Ing. Lina Lindell (candidata PhD)Supervisor principal: Dr. Mats Åström (profesor en geoquímica y direc-

tor de la escuela doctoral “Äspö”)Supervisor adicional: Dr. Tommy Claesson (profesor auxiliar universita-

rio en geología)Dr. Marianne Lindström (especialista en psicología medio ambiental)Dr. Pasi Peltola (investigador postdoctotral en geoquímica)

Institución: Universidad de Kalmar, Suecia

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La selva alta es una zona pequeña pero muy importante para la cuenca Amazónica entera. Según la organización Conservation International los Andes tropicales es la región más biodiversa en el mundo. Este se debe a que su posición latitudinal y su topografía complexa han creado va-riaciones climáticas muy grandes sobre escalas espaciales muy pequeñas. Por consiguiente se ha desarrollado una gran variedad de ecoregiones en esta zona.

La Amazonia Andina geológicamente es una zona muy joven y todavía es tectónicamente activa. Consiste de materiales que fácilmente se des-compone y por lo tanto es una suministradora de enormes cantidades de materiales disueltos y suspendidos a los ríos. Efectivamente, esta zona es la fuente principal de los componentes químicos y físicos transportados por los ríos a través de la selva baja. La deforestación que esta tomando lugar en la Amazonia Andina definitivamente tiene el potencial de seve-ramente influir en la cantidad y la composición de metales, sedimentos y nutrientes en el río Amazonas, su planicie inundable adyacente y su estuario. Obviamente, es importante entender la geoquímica de la Ama-zonia Andina y los afectos de su transformación, de una selva virgen a una zona cada vez más deforestada e intensamente utilizada para produ-cir productos agropecuarios.

El objetivo general de este proyecto de PhD es aumentar la comprensión de los procesos hidroquímicos y geoquímicos en la parte Subandina de la selva alta. En particular, en que medida las actividades de explotación como la deforestación y agropecuaria afecta la calidad química de los suelos y aguas. Además el estudio dará como resultado una compilación de datos de la variación temporal y espacial de una gran cantidad de elementos y compuestos químicos en diferentes medias (agua, suelo y sedimento). Estos datos geoquímicos medioambientales (incluyendo el comportamiento de metales potencialmente tóxicos, información sobre la perdida de nutrientes de los suelos y los caracteres químicos de aguas superficiales) junto con los datos sociológicos (percepciones para con los recursos naturales) serán un recurso importante para las actividades

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de planificación de un manejo sostenible de los recursos naturales y de un desarrollo sostenible del crecimiento socioeconómico de esta y regio-nes similares. Además, una comprensión de procesos hidroquímicos del medio ambiente junto con escenarios de por ejemplo crecimiento de la población o cambios climáticos es una herramienta esencial para poder planificar medidas que previenen una degradación de los ecosistemas y efectos adversos a la sociedad. Conocimiento de la geoquímica de la sel-va alta es importante para el manejo medio ambiental local y regional pero también de alto interés para la comunidad científica global.

Este proyecto de PhD consiste de cuatro proyectos mayores y tres pro-yectos menores los cuales se presentan aquí abajo:

“Control de la cobertura terrestre en la química del agua superficial de la Amazonia Subandina”Zona de estudio: Las cuencas del río Sisa y Saposoa.Extensión temporal: Julio �005-Junio �009

Introducción: Los estudios científicos han mostrado que la defores-tación en muchos casos causa una pérdida de elementos químicos del suelo lo cual puede causar un aumento de estos en las aguas. Además se ha registrado un aumento de la temperatura del agua, bajando niveles de oxigeno disuelto y un aumento de sólidos totales suspendidos. Estos cambios de la química del agua pueden afectar la composición y función de los ecosistemas acuáticos.

Objetivo: Investigar si la deforestación y el cambio del uso de suelo han tenido un impacto de duración larga en la calidad de las aguas superfi-ciales de la selva alta.

Método: Tomar muestras de agua de 49 tributarios (quebradas) situa-das en sub-cuencas cubiertas con diferentes extensiones de bosque. Ana-lizar unos 70 elementos y compuestos químicos (incluyendo elementos mayores y menores, metales y nutrientes) en las muestras de agua. Medir

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el caudal en los puntos de muestreo. Determinar las cualidades físicas de las sub-cuencas (topografía). Analizar imágenes satélites (SPOT) para determinar la extensión de bosque en cada sub-cuenca muestreada.

Imagen: Clasificación de una imagen de SPOT de la parte baja de Sisa. Color verde representa cobertura boscosa.

Resultado preliminar: Una parte de las aguas analizadas tienen niveles elevados de sedimentos suspendidos y coliformes fecales las cuales son inadecuadas para el consumo humano. Algunas aguas tienen niveles ba-jos de oxigeno disuelto y presencia de nitritos lo que puede amenazar la vida acuática. Niveles de fosfatos son elevados (P-PO4>0.05 ppm) en la mitad de las aguas analizadas. En un 70% de las aguas la concentración amoniacal excede el estándar de calidad ambiental de 0.04 ppm.

El carácter químico de las cuencas del río Sisa y Saposoa son muy simi-lares y las variaciones son más grandes entre sus sub-cuencas que entre las dos cuencas mayores (Sisa y Saposoa). Las aguas son moderadamente alcalinas con muy altos niveles de sólidos disueltos debido a la contribu-ción de la roca calcárea y la roca salina (evaporitas masivas). La variabi-lidad es alta debido a la composición heterogénea de la roca sedimenta-ria.

El contenido de potasio (K+) y la temperatura del agua son más altas en las cuencas deforestadas mientras que el contenido de oxigeno di-suelto es más bajo. Sin embargo, la cobertura boscosa también muestra

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una correlación muy fuerte con la altura promedia de las sub-cuencas. De hecho, la altura promedia, que representa la litología y topografía, ejerce una señal más fuerte en la química del agua que la cobertura bos-cosa. Los elementos disueltos se disminuyen con la altura promedia (lo contrario de las condiciones que prevalecen en la escala de la Amazonia entera). Estos dos parámetros (litología y topografía) están controlando la química del agua y es posible que oculten cambios causados por la de-forestación. Es un resultado similar a lo que se encontraron estudiando otra parte de la selva alta (Pichis, Peru).

Proyecto menor: “Análisis del estado químico y físico a lo largo de dos ríos en la selva alta, Perú”Estudiantes: Alexandra Röttorp y Sara Lindgren (tesis de ing. y maestría de aguas y del medio ambiente) Supervisor principal: M.Sc. Ing. Lina LindellSupervisor adicional: Dr. Allan Rodhe (Profesor en hidrología, Universidad de Uppsala, Suecia)Zona de estudio: Las cuencas de los ríos Cumbaza y ShimaExtensión temporal: Enero �007-Junio �008

Objetivo: Investigar el impacto de la deforestación y del uso de suelo a la calidad de agua. Determinar el estado químico y físico de dos ríos e investigar su relación al efecto antropogénico.

Método: Tomar muestras a lo largo de un río situado en una zona al-tamente explotada (Río Cumbaza) y a lo largo de un río en una zona menos afectada por actividades antropogénicas (Río Shima). Analizar el contenido de metales y nutrientes. Evaluar el estado físico de los ríos en los puntos de muestreo y evaluar la cobertura terrestre por medio de imágenes satelitales. Comparar el estado químico con el estado físico a lo largo de los ríos y entre los dos ríos.

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“Estudio de variaciones geoquímicas históricas a través de sedi-mentos aluviales” Zona de estudio: Las cuencas del Sisa, Saposoa y Huallaga.Extensión temporal: Julio �005-Junio �009

Introducción: En la selva alta la falta de datos geoquímicos es muy grande, especialmente la existencia de datos históricos. Lo bueno es que la naturaleza misma esta registrando y archivando información que pue-de darnos señales del pasado. La fracción fina (limo y arcilla) de sedi-mentos suspendidos en el agua lleva metales y tiene su origen en toda la cuenca. Se sedimentan en los valles durante eventos de inundaciones. Cuanto más tiempo ha pasado después de la deposición, más profundo se encuentra el material.

Objetivo: Investigar si ha ocurrido cambios geoquímicos a través de estudiar la variación de la concentración de elementos químicos con la profundidad (es decir con el tiempo) en sedimentos aluviales.

Método: Tomar muestras de cada 10 cm en perfiles aluviales localizados en la parte baja de Sisa y Saposoa y también en una isla del Río Huallaga. Los perfiles son cinco en total. Analizar unos �0 elementos menores y mayores (incl. metales, material orgánico) en las muestras. Investigar las historias de los terrenos muestreados por medio de entrevistas. Determi-nar la concentración del isótopo Cesio-1�7 para determinar la edad de cada capa muestreado.

Resultado preliminar: Debido a la deforestación y los característicos del material geológico las bancas de los ríos son muy sensibles para las fuerzas del agua y el material está erosionando muy fácilmente. Esto hace que el origen de gran parte de los sólidos llevados por el agua es de las bancas mismas. Es probable que esto sea una razón para que el mate-rial no tenga niveles de Cesio-1�7 detectables. Un mejor método para estimar la edad del material ha sido las entrevistas con los propietarios de los terrenos. Las capas de ceniza, restos de la quema aplicados por los campesinos, junto con las entrevistas da información sobre la edad de

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esos estratos. Después de la deforestación del bosque virgen la deposi-ción anual ha sido muy alta (aprox. 5-10 cm al año).

Una gran cantidad de elementos aumentan con la profundidad en los perfiles lo que su-giere una migración vertical, este modo de transportación hacia el fondo de los perfiles más probable es con el agua de infiltración (es decir un proceso físico).

Los perfiles muestran niveles elevados, com-parados con niveles originales, de una canti-dad de metales potencialmente tóxicos como mercurio, cadmio, cobalto y plomo. Estos metales tienen una correlación significativa muy alta con el contenido de material orgá-nico. Esto puede ser causado por una elevada perdida de la capa superficial del suelo debi-do a la deforestación.

Figura: Mercurio con la profundi-dad en uno de los perfiles.

“Perdida de metales y nutrientes de suelos deforestados en la selva alta”Zona de estudio: Alto Sisa y Shima.Extensión temporal: Enero �007-Junio �009

Introducción: Los resultados de investigaciones científicas en Ecuador y la selva baja de Brasil han mostrado que la deforestación hace aumen-tar el nivel de mercurio en las aguas superficiales. Se ha medido niveles incrementados de mercurio en peces y en poblaciones que consumen mucho pescado. Los datos de los sedimentos aluviales de este estudio de PhD sugieren una trasladación del suelo al agua, no solo de mercurio, pero también de otros metales potencialmente tóxicos.

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Objetivo: Investigar como se cambia el estado químico general del suelo con la deforestación y actividades agropecuarias. Determinar si la tala del bosque en esta zona implica una perdida de elementos químicos del

suelo. Investigar el cambio quími-co del suelo con el tiempo y con características físicas como la pen-diente, la textura y la altura.

Método: Tomar muestras de suelo debajo de diferentes usos de suelo (cultivos de café, pasto, bosque se-cundario, bosque primario y tierra recién deforestada y quemada). Entrevistar a los dueños del suelo sobre la historia de cada sitio de muestreo.

Foto: Tierra recién deforestada en Alto Sisa

Proyecto menor: “Estado nutrimental debajo de diferentes coberturas vegetativas en la selva alta” Estudiante: Karin Olsson (tesis de magíster en agronomía) Supervisor principal: M.Sc. Ing. Lina LindellZona de estudio: Alto Sisa y ShimaExtensión temporal: Enero �007-Junio �008

Introducción: La degradación del suelo por la perdida de los nutrien-tes es un problema grande en la Amazonia. Menos del �0% de la tierra deforestada en San Martín es dedicado a frentes agropecuarias, el 80% restante consiste de bosques secundarios (purma). En cuanto a la pro-ducción agropecuaria este es, obviamente, muy ineficiente. Además la baja fertilidad del suelo deforestado obliga a nuevos agricultores a defo-restar áreas en regiones no aptas para las actividades agropecuarias por su alta pendiente y poca profundidad de la capa arable.

Objetivo y método: Ver texto para proyecto principal

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“Actitudes para con los recursos naturales y cambios medioambien-tales de la Amazonia Subandina” Zona de estudio: Las cuencas del Saposoa y Sisa, la ciudad de Tarapoto.Extensión temporal: Junio �007-Junio �009

Introducción: En un lapso de menos de 100 años la selva alta peruana se ha transformado de una selva virgen a una zona altamente deforesta-da y la gran parte de esto ha tomado lugar los 50 últimos años. Este ha cambiado el estado de los recursos naturales y por consiguiente las con-diciones de vivir. Desde los setentas la migración interna de mayormente pobladores Andinos a la selva alta ha sido intensa y ha resultado en una ocupación desordenada de la tierra virgen. Este proceso de selvatización (flujo de costeños y andinos hacia la selva) ocurre en todo el Perú.

Objetivo: Investigar las actitudes y percepciones de la población rural para con los recursos naturales. Comparar las actitudes entre los pobla-dores que han llevado varias generaciones en la región y pobladores in-migrados durante su tiempo de vida. Además comparar actitudes entre la población rural, organizaciones y políticos.

Método: Entrevistar unas �5 familias ru-rales de las cuencas Sisa y Saposoa uti-lizando entrevistas semi-estructuradas. En adición, entrevis-tar organizaciones no gubernamentales y alcaldes/políticos de San Martín.

Foto: Familia rural en Saposoa

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Proyecto menor: “Impacto de la degradación de los recursos acuá-ticos a la salud de los niños” Estudiante: Elin Sandström (Licenciada en Ciencias de Salud; el proyecto forma parte de su maestría) Supervisor principal: M.Sc. Ing. Lina LindellSupervisor adicional: Dr. Gun Wingren (Catedrática agregada, Universidad de Linköping, Suecia), Dr. Neptalí Santillán Ruiz (Director General DIRES) y Obstetra licenciado Willy Vasquez Tenazoa.Zona de estudio: Las cuencas de los ríos Sisa y/o SaposoaExtensión temporal: Enero �007-Junio �008

Introducción: Tener agua potable de buena calidad es fundamental para la vida diaria y es necesaria como una base en una sociedad soste-nible y progresiva. Hoy en día aproximadamente �.� millones de niños de países en vía de desarrollo mueren cada año por diarrea causada por tomar agua contaminada y por tener una higiene inadecuada. La diarrea es una enfermedad mundial pero afecta aún más gravemente a los pobres debido a su bajo acceso a los servicios de salud, a sus condi-ciones sanitarias inadecuadas y a su baja nutrición. En la Amazonia la falta de tratamiento básica de agua y servicio de desagüe es una razón principal para problemas de salud. En San Martín hace falta agua po-table en la mayoría de los pueblos rurales y por consiguiente la población depende de los ríos y quebra-das para obtener agua domestica, las cuales son amenazadas por la deforestación y la expansión de las ac-tividades agropecua-rias.

Foto: Niño observando las vacas bajando en el agua en Bajo Sisa

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Objetivo: Investigar como afecta el estado de los recursos naturales a la salud de niños en pueblos rurales mediante la calidad del agua domes-tica.

Método: Entrevistar familias en 4 pueblos rurales (dos en zonas de bosque primaria y dos en zonas degradadas) sobre socioeconomía, con-diciones sanitarias, higiene y salud (en especial frecuencia de diarrea), tomar muestras fecales de niños y tomar muestras de agua en las fuentes (ríos y quebradas), y en los almacenamientos, de agua domestica.

Financiamiento:• Äspö Escuela Doctoral• Asdi, Agencia Sueca de Cooperación Internacional para el Desarrollo• Optimising Access to SPOT Infrastructure for Research• Fundación Futura• Fundación de la memoria de Bengt Lundqvist • Fundación de Helge Ax:son Johnsson

Datos de contacto:

Lina LindellCandidata a Doctor en Filosofia

Magister e Ingeniera de Aguasy del Medio Ambiente

Universidad de KalmarDep. de Ciencias NaturalesKalmar, Suecia

46-708-512752 (móvil)linalindell@yahoo.se (privado)lina.lindell@hik.se (profesional)

Organizaciones/instituciones apoyando en el proyecto:

Äspö Escuela Doctoral

Emapa – San Martín El Dorado

Dirección Regio-nal de Salud, San Martín-DIRES