Erosión y desertificación

Erosión y desertificación.
Profesor:
Despacho:
Prácticas:
Bibliografía: − Kirby y morgan (94) Erosión de suelos.
• Porta, López y Roquero (99) Edafología. (Repaso de edafología).
• Gutiérrez (2001) Geomorfología climática (Trata de desertificación).
•
Temario: Primera parte: Erosión (T.2 al T.9).
Segunda parte: Desertificación (T.9 al T.15).
Exámenes: 5 Febrero en el aula 10 y 15.
10 Febrero en el aula 10 y 20.
Calificación: Examen escrito: 10 preguntas cortas (75%).
Actividades prácticas (25 %).
Tema 1._ Introducción.
1. Erosión.
La erosión sólo es una cuestión de balance, lo que quiere decir que sale más sedimento que el que entra:
Balance negativo => EROSIÓN.
Es un problema grave que provoca pérdidas económicas de ahí su interés de estudio. Desde los años 40 se
conoce los principios que los rigen. El problema es político y económico => medidas impopulares y
económicas, por lo que es difícil de corregir.
Pero hay que adoptar medidas porque la erosión afecta a distintos hábitats. Por ejemplo: la erosión de una
ladera produce sedimentos que llegan a las rías, etc.
2. Desertificación.
Es un problema muy antiguo, aparece hace unas 2100 años en el creciente fértil.
TIGRIS
CRECIENTE FÉRTIL donde se asientan las primeras
poblaciones urbanas como Mesopotamia y Persia.
EUFRATES
1
Se produce un problema de salinización de suelos => DESERTIFICACIÓN.
Ejemplo: Durante la época romana la deforestación de la cuenca mediterránea.
Así sucesivamente hasta hoy día que afecta a 65 millones de hectáreas y 800 millones de habitantes.
3. Medio Natural.
Un área próxima a un desierto es una zona semidesierta. Por lo que las medias semiáridas son las más
susceptibles al problema.
¿Cómo se comportan? Lo explicamos con un ejemplo. Tenemos una ladera frente a una lluvia torrencial:
Fluctuación = Lluvia
= Estados semiáridos
= Otro sistema.
Tiempo.
Los semiáridos son las más hábiles y susceptibles a cambiar.
Meteorización.
Procesos que producen Dinámica de laderas. Hídricas positivas.
Erosión y desertificación Dinámica fluvial.
Dinámica lacustre.
Dinámica eólica.
Magnitud y frecuencia de fenómenos: Son inversamente proporcionales.
1._Tiempo de recurrencia: También se llama periodo de recurrencia que se define como:
PR = N+1 / M
Donde: N= Número de años de registro.
M = Número de eventos de determinada magnitud.
PR sería la frecuencia con la que se da el fenómeno 1 de cada 10 años, 10% de pi. De que se de).
2._Los eventos energéticamente se liberan a saltos, por lo que son más energéticas tardan más en darse. Esto
se conoce como equilibrio dinámico. El equilibrio dinámico se rompe cuando el fenómeno es muy
energético y se da varias veces en poco tiempo, el sistema no se recupera => pérdida irreversible. Si el evento
supera el umbral de resistencia en evento produce pérdidas y el sistema cambia. (cada sistema tiene un umbral
distinto y en cada ambiente también es distinto). Es importante conocer y controlar estos umbrales.
Los umbrales son de 3 tipos (manifestaciones):
2
1._ El agente es muy energético => EROSIVIDAD.
2._ La capacidad de recuperación del suelo disminuya => EROSIONABILIDAD (ERODIBILIDAD).
3._ La evaluación temporal del sistema lleva a uno de los dos anteriores => EVOLUCIÓN TEMPORAL.
Los sistemas semiáridos son aquellos en que:
• Se supera el umbral.
• Periodo de recurrencia es mayor.
Cambio
Estabilización (3)
Periodo de ajuste ( 2)
Evento (1)
A_
Tiempo
Estas 3 etapas de la fluctuación van a variar según el tipo de sistema, sobre todo en el periodo de ajuste. Si se
da otro evento en la etapa 2: cambio irreversible. (Porque el periodo de ajuste es muy grande).
Tema 2._ Erosividad Hidrológica.
1. Definición.
Se define como la capacidad potencial de la lluvia para producir erosión en un suelo. Es función [f(x)] de las
siguientes características:
__
• Cantidad anual de lluvia (pluviometría X anual).
• Nº de días de lluvia.
• Distribución a lo largo del año.
• Variabilidad temporal (interanual) y espacial.
También depende de otras características especifícas (meteorológicas):
• Intensidad temporal (tamaño de las gotas de lluvia).
• Velocidad terminal => energía cinética de gotas.
• Cantidad de lluvia caída.
Intensidad de lluvia: Es la cantidad de agua caída por unidad de superficie y por unidad de tiempo
(L/m²/hora).
Se mide con pluviometrías y/o pluviógrafos (el registro que se obtiene es un hidrograma).
10 _ 9 20
3
HIETOGRAMA
5_
0 _ Nuevo Chaparrón.
La lluvia erosiva es la que supera los 30mm/hora, para otras las de 50mm/hora. Para Wischmeier y Smith
(1978), observaron que las lluvias más erosivas son las que duran más o menos 40 minutos. Se establece por
tanto una unidad de medida => Intensidad caída en 30 minutos: I30.
Cálculo de: I30 en hietograma => que tenemos que buscar el segmento de mayor pendiente, para ver cuántos
minutos u horas de lluvia (Se mira en 1 hora).
2.5
1.5/2 (porque divide en 1 hora)
1.5/2 = 0.75 mm/ 30 minutos x 2 (porque la inten−
sidad se mide en horas).
1
I30 = 1.5 mm/hora.
Gráfico para el cálculo de intensidades:
I30
(mm/h)
100
75
50
I30 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 27
67' Tiempo.
Ejemplo: 27mm en 67 minutos => periodo corto la curva correspondiente y saco I30.
Tamaño de gotas de lluvia: Junto a la velocidad determinan la energía cinética del agua. Tienen un diámetro
mínimo de 0.5 mm. A mayor intensidad, aumenta el tamaño de las gotas de lluvia.
Disdrómetro: es una membrana transparente de papel conectada a un piezómetro (traduce vibraciones en
impulsos eléctricos).
También se puede calcular por experiencias empíricas; Zares y Parsans (1943):
0.182
4
D50= 1.25 x I30 NO HAY QUE ESTUDIARSE LAS
FÓRMULAS.
D50 = tamaño medio.
El diámetro máximo es de 5mm (0'5 cm), de lo contrario se dividen en otras más pequeñas.
% volumen de Gota de lluvia
lluvia caída.
− − − − − − − − − − − − − − − −− −
D(mm)
0.5 D50 5
Existe una relación entre el número de gotas y la intensidad (I):
N gotas = 1.54 " I ( nº/ m² / seg)
(10.10.02)
El tamaño influye en la energía cinética de la lluvia, por lo que se define la velocidad terminal (Vc) como la
velocidad constante que alcanzan las gotas conforme van cayendo. Es la velocidad que tiene la gota al
impactar con el suelo (velocidad que se alcanza cuando la fuerza de la que se compensa con el aumento de la
fricción del aire). Esta velocidad se alcanza a los 10 metros de caída, por lo que no todos los suelos están
protegidos por estar debajo de árboles. Oscila entre 1−9 m/s.
Existe una relación entre la velocidad total y el tamaño, la velocidad total aumenta con el tamaño de la gota de
lluvia:
900_
VT (cm/sg)
3 4 D(mm)
La relación entre la VT y D: Wang (1972) y Parket (1983):
(w−a)g.D
Vc = −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− (m /seg)
1.8
w = densidad del agua.
a = densidad del aire.
g = gravedad.
5
D = diámetro gota.
A partir de la velocidad terminal se obtiene la energía cinética de la gota cuando cae: Ec =1/2 m VT ² ; pero
es difícil calcular la masa a partir de la intensidad (I) mediante relaciones empíricas:
Ec = 9.81 + 11.25 log I
Cantidad de lluvia caída => que existe una relación universal entre la intensidad y el área en la que cae.
Intensidad
Área
El problema es calcular una I media para un área extensa, porque los datos de partida son puntuales de las
estaciones meteorológicas. Existen distintos métodos para éste cálculo:
• Media aritmética de todas las estaciones meteorológicas ! pero es poco representativa por los distintos
relieves q existen.
• Media ponderada de estaciones ! cuando la distribución de estaciones es irregular para ajustar datos.
• Método de zonas homogéneas ! cuando el relieve es distinto se divide la zona en áreas topográficamente
homogéneas y dentro de cada zona se calcula la media.
Entonces en cada zona se hace:
_ " Ai . Ii Ai: area homogénea
I = Ii: int. En dicha zona
AT
_
4. Polígonos de chiessen ! se calcula la I para cada polígono.
AB
__
IA IB
_
IC C
5. Mapa de isoyetas ! curvas que unen puntos de igual pluviometría. Esto es difícil para zonas pequeñas, pero
para zonas amplias es todo lo contrario. Se calcula el área entre cada 2 curvas consecutivas y calculamos su I
media.
2. EROSIVIDAD PLUVIAL
La erosividad de la lluvia R, se calcula mediante:
6
R = EC · I30 (MJ· mm /ha· h· año)
Para calcularla lo más sencillo es recurrir a datos y a mapas ya existentes. Pero si quiero calcular R para una
zona más restringida, se recomienda:
• Tener la precipitación máxima de 24 horas.
• Se divide por un número según la zona en que estemos:
% Norte de España ! entre 5 − 6 h.
% Mediterráneo o levante ! 2 h. o menos.
% Interior ! 4 horas.
− A partir de esta duración, con el ábaco se calcula la I30.
I30
t
− Para cada aguacero se calcula EC· I30
− Luego se suman ! R = "EC· I30
De esta forma tenemos calculado R en zonas más pequeñas. También se pueden recurrir a tablas de I 30 que
ya están tabuladas.
3. REGÍMENES PLUVIOMÉTRICOS
La R de los regímenes pluviométricos está en función del tipo de clima. El tipo de clima impone nuevas
condicionantes. Estudiaremos dos situaciones muy distintas:
1) Templado: 2) Tropical:
4 ºC 4 ºC
% Acumulado % Acumulado
0 ºC 0 ºC
25 50 75 100 25 50 75 100 I (mm/h)
Si la lluvia erosiva es la que tiene I > 25mm/h:
− El % de lluvia erosiva en ambientes templados es del 5% y además es una lluvia modesta. Ej: 750 mm/año
!
5% = 37.5 mm son lluvia erosiva.
− En ambiente tropical la lluvia erosiva es de un 40% y encima llueve mucho. Ej: 1500 mm/año
7
!
40% = 600 mm son lluvia erosiva.
− El potencial erosivo de la lluvia tropical es 16 veces superior al de la lluvia templada.
4. DISTRIBUCIÓN ANUAL DE PRECIPITACIONES
Existen 3 tipos de distribuciones:
a) Uniforme
b) Bimodal
c) Unimodal.
a) D. Uniforme ! de clima templado del centro de Europa y U.S.A. Favorece la explotación agrícola.
I
E F M A M J J A S O N D (meses)
b) D. Bimodal ! régimen mediterráneo, de ambiente mediterráneo y subtropical. Favorecen la explotación
agrícola.
I
E F M A M J J A S O N D (meses)
c) D. Unimodal ! de climas tropicales, tiene una estación seca muy larga por lo que el suelo queda
desprotegido ante la lluvia erosiva. Desfavorece la explotación agrícola.
I
E F M A M J J A S O N D (meses)
Por último, habría que considerar el período de retorno de las lluvias extraordinarias ! por lo que se calcula la
lluvia horaria de 10 años = a la máxima lluvia a caer en 1 h para los próximos 10 años.
Tema 3. Erosionabilidad de suelos
1. INTRODUCCIÓN
Para conocer la erosión de un suelo se debe conocer:
− Erosividad de la lluvia.
− Erosionabilidad del suelo ! la cual disminuye su resistencia.
Los factores que influyen en la disminución de la resistencia del suelo las estudiamos a continuación:
2. FACTORES GENÉTICOS
8
La mayoría se generan por meteorización de una roca preexistente, una vez formado, los procesos de
meteorización continúan y van a influir en la erosión del suelo. Podemos distinguir entre dos tipos de
meteorizaciones:
METEORIZACIÓN FÍSICA
Termoclastía ! es la dilatación diferencial de los componentes del suelo debido a la temperatura. Ya que si
existen rangos de temperatura al cabo del día el suelo puede perder cohesión (rotura y disgregación). Se da en
ambientes semiáridos en los cuales la temperatura diurna es muy alta y la nocturna es muy baja.
Saturación por agua ! los suelos pueden tener arcillas expansivas, Los cationes de éstas se pueden hidratar por
lo que aumentan volumen y cuando se secan producen agrietamiento profundo en superficie, y los fragmentos
son fácilmente erosionables. Un mineral se la arcilla típico es la montmorillonita + illita. Las arcillas
expansivas se forman en suelos de ambientes ricos en sílice, Fe y Mg. También son típicas de ambientes
semiáridos por el poco drenaje. Un suelo es expansivo cuando el 80% de sus arcillas son hinchables (suelos
vertisoles) son suelos que dan problemas de regadío, geotécnicos y de ingeniería.
Crioclastía ! consiste en la rotura de partículas debido al paso del agua líquida a sólida. Típico de ambientes
fríos, de montaña o altas latitudes. Para que se produzca este fenómeno todos o la mayoría de los poros deben
estar llenos de agua cuando llega la noche para que al pasar a hielo aumenten su volumen y provoquen
roturas.
METEORIZACIÓN SALINA
Afecta a suelos ricos en sales. Las sales originan procesos que podemos dividir en tres grupos:
Expansión térmica ! Es importante para determinar sales, por lo que en climas semiáridos produce
disgregación de suelos salinos. Ej: NaCl (dilatación).
Crecimiento de cristales ! cuando tenemos flujos de agua cargados en sales, la sal precipita y entonces
aumenta de volumen los cristales produciendo presiones que pueden llegar a romper la roca
(HALOCLASTISMO). Se da en ambientes con estación seca. Ej: carbonato sódico, sulfato y nitrato sódico,
cloruro cálcico. Este fenómeno tiene mucha mayor erosionabilidad que la crioclastía porque aumentan mucho
más su volumen y en poco tiempo.
Hidratación de sales ! Hay sales que al hidratarse aumentan de volumen y pueden producir disgregación. Ej:
CaSO4 + H2O ! CaSO4· 2H2O
Yeso ! Anhidrita
Como podemos observar el paso de yeso a anihidrita produce un aumento de volumen que afecta a la
resistencia. Se da en ambientes donde llueve. Los suelos con sal se deben mantener los más secos y fríos
posibles. Además las sales reaccionan con el aumento y provocan otros fenómenos.
METEORIZACIÓN QUÍMICA
Son transformaciones espontáneas, lentas e irreversibles. La mayoría se dan por la existencia de agua y se ven
favorecidas por una temperatura elevada. Por lo que se da en ambientes cálidos y semiáridos. Supone la
transformación de minerales, lo que conlleva la pérdida de cationes.
Ej: menos estables ! olivinos
9
Más estables ! cuarzos.
Las meteorizaciones químicas más habituales son:
Disolución ! va a depender de cada mineral y del pH del ambiente. La sal es muy soluble a pH = 7, pero
también los sulfatos y carbonatos.
Hidratación ! afecta a otros minerales que no son sales, como los óxidos, que al hidratarse aumentan de
volumen.
Ej: oligisto ! limonita
H2O
Hidrólisis ! el mineral reacciona con el H2O para dar un ácido y una base, por lo que cambia el pH y el
producto puede ser inestable (sigue reaccionando con el agua, es un proceso en cadena).
Ej: − Medias confinadas (poco lavadas)
Feldespato ! mica !illita
Medias percolantes
Feldespato ! vermiculita ! montmorillonita
Medias bastantes percolantes
Feldespato ! caolinita
+ Medias muy percolantes
Feldespato ! gibsita
Lavado
El lavado produce lixiviación: pérdida de cationes por lavado. Estos minerales que surgen del feldespato
tienen menor resistencia mecánica que el feldespato pero son más estables generalmente ante el aumento de
erosión.
Procesos de carbonatación ! supone que dentro del suelo se formen iones carbonatos:
CaCO3 + H2O + CO2 ! Ca2++ 2HCO3 −
A partir de la existencia de CaCO3 en suelos, se produce una pequeña presión de CO2 a pH bajo que implica
que son solubles en agua.
Por un lado un suelo rico en carbonatos por este proceso puede perder el bicarbonato implicando ello el
aumento de porosidad por disolución. Además los iones bicarbonato reaccionan con minerales como
feldespatos y originan minerales de la arcilla llevando a resultados similares que los que producen la hidrólisis
pero más rápidos.
Oxidación−Reducción ! Afecta a óxidos e hidróxidos de Fe, Mn o sulfuros que cambian de composición por
10
oxidación o reducción. La oxidación implica un aumento
de volumen y se produce por:
− el contacto con el aire.
− actuación de bacterias oxidantes aerobias pero también hay bacterias sulforeductoras anaerobias.
Un cambio en el ambiente puede provocar una situación distinta en los estados de oxidación del sistema.
Intercambio iónico ! Se refiere a la facilidad de un mineral para intercambiar cationes especialmente en la
superficie (zona más expuesta). La poseen algunos minerales como los de la arcilla. Algunas veces son
cationes que poseen distinto radio iónico y su introducción en la red cristalina provoca una desorganización de
la estructura cristalina del mineral y por tanto, el colapso de dicha estructura llevando a la destrucción de la
arcilla que se desmorona.
Esto se cuantifica por medio de la capacidad de intercambio iónico (CIC) que se expresa como el número de
moles de cationes absorbidos que pueden ser intercambiados por unidad de masa seca. Se expresa en
centimoles de carga positiva entre Kg. (cmol+/Kg) = meq/100g.
La arena no posee capacidad de cambio iónico porque está formada por cuarzo, al igual que las micas. Todos
los minerales de la arcilla si lo poseen, la que posee un valor más bajo es la caolinita, los valores altos se
encuentran en la vermiculita y en la Materia Orgánica. Esto se tiene en cuenta en cualquier suelo. En algunos
ambientes especiales la capacidad de intercambio iónico se combinan por otros más típicos como:
Ca2+>Mg2+>Na+>K+
(Son bases de cambios donde el Ca se sustituye por Mg y así sucesivamente).
En ambientes áridos y semiáridos a veces se emplea otro término como el % de saturación de bases (V):
Ca2+ + Mg2+ + Na+ + K+
V= · 100
CIC
En suelos calcáreos V=100 donde todo está limitado a estos 4 cationes (amb. semiáridos). En amb. húmedos
donde hay elevada pluviometría, los cationes se sustituyen unos por otros y se pierden por lixiviación
(percolación de aguas) implicando la acidificación del suelo. En este caso el CIC es igual a las bases de
cambio más los cationes acidificantes:
CIC= Ca2+ + Mg2+ + Na+ + K+ + V
También hay que cambiar el valor de CIC para suelos ricos en Na porque el sodio es un elemento químico
muy problemático y se utiliza por ello un índice que es el % de Na intercambiable (ESP):
Na+
ESP = · 100
CIC
11
El sodio es peligroso en suelos con arcillas hinchables porque la introducción de Na produce la dispersión de
láminas de arcilla. Para valores de ESP > del 15% son suficientes para desestabilizar un suelo, esto conlleva
consecuencias negativas en la erosividad de un suelo. El contenido en sodio implica la reducción en la
micropermeabilidad de los suelos arcillosos, afectando a su estabilidad estructural.
Complexación ! formación de compuestos químicos complejos normalmente organometálicos se llaman
quelatos . Se forman en la base gel dentro del suelo en torno a las raíces por ejemplo y también la quelación es
típica en la actividad de los líquenes que producen quelatos. Estos quelatos absorben bases del suelo y rompen
el equilibrio químico de éste.
METEORIZACIÓN BIOLÓGICA
Es un mundo porque se refiere a todos los procesos de transferencia de un suelo por parte de los seres vivos
tanto física como química.
Disolución física de un suelo ! por medio de la acción de raíces, por el pisoteo de ganado,todos influyen en la
degradación de los suelos. La meteorización química asociada a la actividad biológica como la acidificación
del suelo por los ácidos húmicos que reducen la estabilidad del suelo, también producen intercambio iónico
las raíces, la oxidación y reducción por parte de la actividad bacteriana.
3. RESISTENCIA MECÁNICA DEL SUELO
Algunos parámetros que caracterizan la resistencia de un suelo son:
Ángulo de fricción interna (ñ) ! nos indica la estabilidad mecánica de las partículas que componen un suelo.
Se calcula en laboratorio, también en arenas porque también es el ángulo de reposo. A mayor ángulo de
fricción interna más estabilidad del suelo y viceversa.
La cohesión interna (C) ! Es el grado de unión entre partículas. Tiene que ver con el tamaño, las partículas
grandes desarrollan enlaces débiles entre si, su cohesión interna es nula en comparación con el peso de la
partícula, en cambio el limo o la arcilla si desarrollan enlaces fuertes entre moléculas. De esta forma podemos
hablar de:
a) Suelos cohesivos ! arcillosos
b) Suelos no cohesivos ! arenosos
c) Suelos intermedios ! limo−arenosos
La resistencia mecánica de cualquier cuerpo cumple la llamada ecuación de Coulomb (1776):
S = C + ñ tgñ
Donde:
S: resistencia mecánica de un suelo antes de romperse.
C: cohesión interna del suelo.
ñ: componente normal del esfuerzo.
Tg ñ: ángulo de fricción interna.
12
Para suelos no cohesivos C = 0 ! S = ñ tgñ
Este comportamiento mecánico de los suelos depende de la cantidad de agua que tenga el suelo. El agua es el
lubricante universal y es un componente esencial que puede ser muy negativo o muy positivo. Cuando el suelo
está sólo húmedo en los poros el agua forma una película fina que no rellena el poro solo los cierra, teniendo
así la partícula muy poca anchura y origina una fuerza electrostática de tensión negativa que hace que los
granos se unan entre sí. Por ello los suelos húmedos tienen mayor cohesión que los secos.
Si el suelo está relleno de agua porque el suelo está saturado, no existe tensión superficial del agua, por lo que
cuando aplicamos un esfuerzo, el esfuerzo se pasa del grano al agua produciéndose una fuga que separa los
granos entre sí. Así que a la ecuación de Coulomb se le añade dicha fuga y tenemos:
S = C´ + (ñ − ) tgñ : presión de flotación
4. COMPORTAMIENTO DEL SUELO
Una de las determinaciones que se hace en un suelo es ver como responde la mecánica en función de la
cantidad de agua. Esto se hará por medio de unos parámetros:
Suponemos un suelo cohesivo saturado en agua; fluye barro. Si le extraemos agua el suelo dejará de fluir y
será un suelo plástico que no fluirá. El límite que separa el comportamiento fluido del plástico se llama Límite
líquido (WL); que se expresa como el % de agua por unidad de muestra seca. Si quitamos todo el agua el suelo
no presenta plasticidad y posee comportamiento frágil que si lo comprimimos se parte. El % de agua de
muestra seca que delimita el comportamiento frágil del plástico se llama
Límite plástico (WP). Con un comportamiento frágil si le quitamos la poca agua que le queda el suelo reduce
su volumen hasta el momento que se hace cte; es lo que se llama Límite de expansión (WS). Estos tres límites
se expresan como contenido entre agua, por ello es importante determinarlo para saber que rango de agua
posee un suelo. Estos límites se llaman LÍMITES DE ATTERBERG.
A partir de ellos se calculan muchos parámetros, el más importante es el Índice de plasticidad (IP):
IP = WL − WP
Los factores de los que depende es de la mineralogía de las arcillas más comunes como la montmorillonita
que posee mayor índice de plasticidad, la illita también posee un elevado IP, la smectitas también. Existe una
buena relación entre la CIC y el IP. Cuanto ! CIC ! ! IP. El contenido de sodio también influye en el IP, ya que
! Na ! ! IP. La manera de calcular los índices de Atterberg puede hacerse por datos empíricos, por relaciones
empíricas conocidas, también de forma manual (Casagrande):
Para calcular el IP tomamos un fragmento seco y se internta formar un churrito de 3 mm de diámetro. Si se
deshace se echa agua hasta que no se deshaga, de manera que el contenido de agua que hemos echado es el IP.
5. TIPOS DE COMPORTAMIENTOS MECÁNICOS PARTICULARES DE SUELOS
1. Arcillas sensibles o sensitivas: son las arcillas que se han depositado en ambientes marinos (salinos) en su
génesis. Esta arcilla muchas veces posee una estructura en castillo de naipes, donde entran sales, haluros que
sirven de puente para los enlaces que hay entre unas láminas electrostáticas y otras. Una vez formadas son
muy esponjosas y porosas pero poseen una cierta cohesión. El proceso de floculación origina el depósito de
estas arcillas. Un lavado excesivo o compresión mecánica puede hacer que la estructura se desmorone, ya que
las láminas se reordenan y se ponen paralelas unas a otras. El lavado elimina las sales y los enlaces
electrostáticos y la compresión obliga a la reorganización en láminas compactas, este proceso se denomina
13
proceso de floculación el cuál puede ser instantáneo y las arcillas se colapsan y se hunden.
La capacidad de estas arcillas de reordenar su estructura se denomina sensibilidad que se expresa como:
Resistencia sin reordenar
Sensibilidad =
Resistenc. tras la reordenac.
Si no son capaces de reordenarse la sensibilidad es igual a 1, las arcillas normales poseen valores de
sensibilidad = 5 − 10. Existen unas arcillas especiales que llegan a valores de 1000 de sensibilidad, donde es
imposible construir nada. Para valores de sensibilidad > 16 ya son arcillas problemáticas que pueden cambiar
y perder su estructura interna, se denominan arcillas rápidas (quick clays).
2. Proceso de licuefacción ! Afecta a suelos arenosos, saturados en agua donde no existe compactación y que
por tanto no posea resistencia mecánica, esto implica que el suelo fluidifica. Posee un comportamiento
parecido a las arcillas rápidas, el límite son las arenas movilizadas donde el suelo está saturado mucho tiempo
por lo que nunca se compactan y no poseen resistencia mecánica, el suelo se traga todo. Si está en laderas
posee comportamiento fluidal.
Las arcillas sensitivas que proceden de dunas dan procesos de licuefacción. También las arenas aluviales de
origen fluvial son típicas de procesos de licuefacción donde los poros se saturan en agua.
6. CARACTERÍST. INTRÍNSECA DE LOS SUELOS QUE AFECTAN A LA EROSIÓN
1. Espesor ! Un suelo pequeño se erosiona fácilmente y si posee mucho espesor puede absorber el agua antes
de que ésta sea agresiva.
2. Textura ! Se refiere al grado de limo, arena y arcilla que posee un suelo. Tenemos: suelos franco arenosos,
limosos, etc. De acuerdo a esta proporción podemos ver:
Suelos arenosos: absorbe agua
Suelos arcillosos: impermeables, el agua queda en la superficie y erosiona.
3. Permeabilidad ! Un suelo permeable toma agua de lluvia, luego se erosiona menos.
4. Caract. Superficiales del suelo !
a) Rugosidad: un suelo rugoso retiene agua en superficie y se puede evaporar, y si el suelo es liso: el agua
circula y puede erosionar.
b) Pedregosidad: El porcentaje de piedras sueltas que hay en superficie. Los suelos pedregosos son más
permeables y menos erosionables.
c) Encostramiento: El suelo puede formar una costra dura en la superficie que resiste bien los impactos de las
gotas de lluvia. Reduce la permeabilidad del suelo.
5. Drenaje ! Capacidad de un suelo a permitir el paso de agua a su través. Hay suelos porosos y permeables
que permiten el paso de agua a su través y no son tan erosionados. Hay suelos mal drenantes que retienen el
agua y son suelos ácidos y poseen coloraciones azules y verdosas, son ambientes reducidos que son
14
denominados: suelos hidromorfos o gley.
Todas estas características son importantes de cara a evaluar la erosionabilidad de un suelo. Entre los factores
a tener en cuenta para cuantificar un suelo se reunen dentro de factor de erosionabilidad de un suelo que se
cuantifica reuniendo todos estos factores.
La más usada es la de Wischmeier & Smith que en los setenta calcularon el factor de erosionabilidad que se
expresa con la letra k.
6. Erosionabilidad de suelos ! La textura, permeabilidad, espesor del suelo se combinan para dar porosidad al
suelo.
a) Pendiente de la ladera: Otro factor a tener en cuenta es la pendiente (P). En principio se relaciona
directamente con la erosión; interesa saber el ángulo y la longitud de la pendiente a muchas escalas. Ej: Si
impacta una gota de lluvia tenemos una salpicadura de un radio de acción corto; pero si se da en una pendiente
se favorece el impacto de la gota, se ha llegado a estimar que el % de salpicadura ladera abajo es:
% = 50 + pendiente (%)
A escala de campo la pendiente también influye. Ej: el perfil de la ladera afecta a un suelo movilizado ! que la
forma del perfil de la ladera también influye.
> erosión
porque > superficie
La pendiente media de una zona es:
Hm2
Pm = donde! Hm: altura
S S: superficie
b) Longitud de la ladera: También se aplica un factor de la pendiente, longitud propuesta por Wischmeier &
Smith (1958); calcularon la longitud y pendiente de una ladera:
x
LS = ( )m (0,065 + 0,045 + 0,0065 )
22,14
x = Longitud de la ladera media en proyección sobre un mapa (en la horizontal) (m)
m = constante empírica que depende de la pendiente de la ladera.
La pendiente de la ladera es en porcentaje. Sólo necesitamos conocer x y que es la pendiente de la ladera.
%m
" 5 0,5
15
3 − 5 0,4
1 − 3 0,3
< 1 0,2
El coeficiente LS está ya tabulado; tenemos gráficos para laderas cortas y otras gráficas para laderas largas.
c) Cobertera vegetal: Influye en la cantidad de suelo erosionado. Ej: Suelos con vegetación poseen menor
erosión, poseen mayor porosidad y admiten más agua en circulación. Las plantas toman agua y reducen la
cantidad de agua que circula por superficie. Las hojas que están en la superficie del suelo retienen agua; al
igual que los troncos que también la retienen.
La importancia de la vegetación es que previene al suelo de la erosión. Schumm(1977) dice que si la cobertera
vegetal se reduce por debajo del 70%; la erosión aumenta considerablemente. Este porcentaje en torno al 70%
caracteriza a climas con una precipitación media de 300 − 600 mm3 al año. Es un clima semiárido donde es
fácil reducir la cobertera ! mayor capacidad de erosión, por ello existe un factor limitante de cobertera vegetal;
este factor incluye la cantidad de superficie del terreno que posee cobertera, también influye el tipo de planta
que haya.
d) Tipo de clima: Son muy agresivos desde el punto de vista de la erosión. Hay una gran suceptibilidad de los
suelos ante las condiciones del clima.
Dos autores: Gerasimov y Glazovskaya (1960) , clasificaron los suelos con respecto a su capacidad de
absorción en:
1. Percolante: ( P>> ETP) ! clima húmedo (templado/tropical)
2. No percolantes ( ETP> P) ! clima árido P=precipitación
3. Ascensionales ( ETP>> P) ! climas desérticos ETP=evapotranspiración
4. Hidromorfos o saturados ! no tienen definido un clima.
e) Precipitación: Si llueve mucho el suelo se erosiona más y a mayor pluviometría ! mayor cobertera vegetal.
Estos dos factores contrarios se resumen en:
% suelo Tasa de transporte
erosionado sedimentario
()()
Curva de
transporte
()
Árido Semiárido Húmedo
PLUVIOMETRÍA
16
El tamaño de gota de lluvia es mayor en clima semiárido lo que implica mayor erosión.
Tema 4: Procesos de erosión hídrica
El proceso de erosión hídrica se produce porque cae agua que mueve partículas. Hay que mirar que cantidad
circula por superficie.
1. HIDROLOGIA DE LAS LADERAS
Es el comportamiento del agua en laderas depende de si hay plantas, etc...
1. Cae la gota, si hay vegetación, cae sobre la planta, luego hablamos de agua de intercepción la cual no cae al
suelo y queda en la planta u hoja de un árbol.
2. Cuando la hoja se satura en agua, cae al suelo entonces se llama agua de goteo( troughfall).
3. Otra parte del agua resbala por el tallo y se añade a la circulación superficial, se llama agua de
resbalamiento.
4. Otra parte del agua que está en las hojas o tallos se evaporará, se llama agua de evaporación.
El efecto erosivo es muy diferente; el agua de goteo y el agua de resbalamiento producen erosión.
5. Cuando el agua está en el suelo se puede infiltrar y se llama agua de infiltración .
6. Una parte del agua infiltrada pasa al sustrato rocoso, que si es permeable pasa a un acuífero y se llama agua
subterránea.
7. El agua infiltrada puede llegar a un nivel poco permeable y se queda retenida en el suelo, como estamos en
una ladera el agua circulará a favor de la pendiente de la ladera pero en el interior del suelo se llama flujo
vadoso.
8. El agua que no se infiltra queda en superficie y comienza a circular. Si la ladera esta labrada; el agua queda
en surcos estancada, se denomina agua residual.
9. Lo que queda circulando y erosionando se denomina agua de escorrentía.
El flujo vadoso y el agua de escorrentía pueden generar erosión. El balance final hidrológico de una ladera es:
P = Escorrentía + flujo vadoso +agua subterránea + ETR + cambios en (retención superficial, humedad del
suelo que afecta al flujo vadoso y biomasa que afecta al agua retenida en las plantas)
2. INFILTRACIÓN DE AGUA
Infiltración (I). Cuando la pluviometria es menor que la I el agua se infiltra. Dentro del suelo permeable el
agua va hacia el fondo. Si el agua se infiltra y llega a una capa impermeable; el suelo se satura en agua y parte
del agua no se infiltra y comienza a circular en superficie en forma de escorrentía. Por tanto, la precipitación
es :
P=I+E
Donde ! P: precipitación E: agua de escorrentía
17
Es lo mismo que decir que: E= P − I
1. Infiltración acumulada: Cantidad de agua infiltrada en el suelo por unidad de superficie por unidad de
tiempo; se expresa en L/m2 = mm
La cantidad de I en función del tiempo, es decir, la infiltración acumulada, al principio crece rápidamente pero
disminuye con el tiempo porque la velocidad de absorción del agua disminuye hasta que se hace constante.
I (t)
T
2. Velocidad de I: Es la tasa o el ritmo al que entra el agua en el suelo, se mide en mm/h y es función del
tiempo.
V
T
La velocidad de I es muy alta al principio pero cuando el suelo se satura se hace constante o cero.
3. Velocidad de I media: Es la cantidad acumulada por unidad de superficie al cabo de un tiempo. Es el
sumatorio de la velocidad de I. Se expresa como:
Q I (t)
Vm = " " t =
AT
Donde ! Q : caudal infiltrado
A : área o superficie
T : tiempo t
4. Velocidad de I básica o final: Velocidad que se alcanza cuando el sistema está estabilizado. Puede ser cero
o constante. (El que sea constante no implica que sea cero)
Lim Vm = Vf
t!"
Hay muchos factores que afectan a la infiltración. Hay un gran problema cuando hay que calcular la capacidad
de infiltración de un suelo. En una lluvia que es intensa se alcanza la velocidad final pronto en 10 minutos.
2. ESCORRENTÍA
Toda aquella agua que no se infiltra y se define como:
E=P−I
18
E
Escorrentía relativa es ! e = · 100 (%)
P
El coeficiente de escorrentía se denota con la letra c y se define como:
I
c=1−
P
Si c aumenta la escorrentía es mayor.
1. Escorrentía en una ladera:
1. Una ladera con mucha cobertera general y un suelo importante; de ambiente húmedo y latitudes bajas o
media.
¿Cómo funciona la escorrentía?
El agua que cae se infiltra en el suelo y cuando se infiltra funciona como flujo vadoso. Otra parte del agua
circulará por superficie. Se satura antes la parte de abajo y el sobrante que no se infiltra formará parte de la
escorrentía de manera que el suelo tendrá cotas mayores y la escorrentía circulará también a cotas más altas.
Esto se llama: régimen de saturación; y comienza a darse laderas abajo. Típico de países tropicales.
2. Tenemos una ladera sin vegetación, ni suelo. Es una ladera desnuda (cerro)
El modelo de circulación es el más característico de ambientes áridos o semiáridos. Se dan flujos hortonianos
1
2
3
4
5
Desde el principio hay erosión. A lo Largo de la ladera los procesos son distintos. En la zona alta de la ladera
1 sólo hay erosión por parte de las gotas de lluvia. Al cabo de una distancia todo el agua caída comienza a
circular por la ladera y se da una zona de flujo laminar en 2; donde la velocidad del agua es lenta. Al cabo de
una distancia, el agua toma fuerza y se da el flujo turbulento 3.
A partir de aquí se excavan surcos y acanaladuras en la ladera que se van haciendo más grandes y en la parte
baja de la ladera tenemos flujos concentrados en canales 4 que arrastran sedimentos.
En la parte baja de la ladera 5 se da la acumulación de materiales. Son zonas buenas para el cultivo porque se
van renovando continuamente debido a las lluvias.
19
a) Elementos del flujo hortoniano.
1. Impacto de las gotas de lluvia: No es un fenómeno restringido a la zona alta sino que afecta a toda la ladera:
en las cumbres se da la mayor erosión. El efecto principal es la formación de cráteres milimétricos y las
partículas salen despedidas:
Si el suelo posee arcillas, el impacto puede movilizar láminas arcillosas y romperlas; de manera que las
láminas circulen en la horizontal y taponan poros de las arcillas que tienen al lado ! se reduce la infiltración. A
la vez el suelo se endurece. Es un efecto negativo y aumenta mucho la escorrentía al principio. En suelo
pedregoso que posee cantos grandes, más grano de arena y limo, el impacto continuado hace que las partículas
finas se compacten y la superficie se va rebajando y se forman pedestales, entre ellos los huecos son debido a
las gotas de lluvia.
Pedestales
Si la superficie del suelo es plana; los pedestales no evolucionan más pero si el suelo posee pendiente, los
cantos ruedan hacia abajo.
Sólo por el efecto de caída de las gotas; las partículas no se mueven mucho. Lo máximo que se desplazan por
el impacto de una gota es 150mm de diámetro. Cuando el suelo posee pendiente, con los impactos de lluvia se
dan movimientos de subida y bajada y se da un cierto transporte por saltos. Las partículas se mueven ladera
abajo.
Lo máximo que puede movilizar una gota de lluvia son 50mm. Todo esto produce un movimiento de
partículas y se produce erosión, se le denomina splash erosión . Rainplash es como se denomina a las gotas de
lluvia que erosionan. Cuando aumenta la pendiente de 5 a 25 grados la cantidad de partículas removilizadas
por la gota de lluvia se multiplica por 6 y el 95% de las partículas se mueven laderas abajo sólo por este
efecto. En el resto de la ladera, las gotas de lluvia aumentan la turbulencia y la capacidad erosiva del agua en
movimiento; se pasa de flujo laminar a flujo turbulento.
Una vez que el agua se concentra en las laderas, está empieza a circular a una cierta velocidad; capaz de
arrastrar partículas.
3. TRANSPORTE DE PARTÍCULAS POR UN FLUJO EN MOVIMIENTO.
La erosión se produce porque hay una fuerza que origina un flujo de agua, el cual conlleva una fuerza sobre el
suelo. Las fuerzas contrarias a los del flujo son las fuerzas de resistencia que se compone de:
− Peso − Cohesión y fricción.
La fuerza de flujo es función de la gravedad y de la pendiente de la ladera:
Flujo " g · sen
Donde! g:gravedad
: Pendiente de la ladera
La velocidad del flujo (u* ) que se llama: velocidad friccional y es la velocidad que mueve partículas y se
expresa como:
u* = " (/)
20
donde!: fuerza del flujo
: Densidad del fluido.
El valor de es variable dependiendo del flujo. Hay flujo laminar y turbulento.
El flujo laminar se da cuando el fluido se mueve en láminas y a diferente profundidades toma diferentes
valores. En el flujo laminar vale:
dv
= : viscosidad del fluido
dz
Hay que ver cuanto vale en el lecho que es donde el flujo posee una velocidad mínima. La viscosidad ( )
no es constante; a mayor cantidad de partículas, mayor viscosidad. La viscosidad varía mucho cuando el agua
va por la ladera.
El flujo turbulento es desordenado; origina remolinos y el valor de es distinto:
= ( + ) dv/dz : viscosidad dinámica (turbulenta)
La diferencia de que haya un flujo u otro; depende de la velocidad y de la densidad de agua. Así aparece el
número de Reynolds que nos dice si el régimen de flujo es laminar o turbulento. El nº de Reynolds es un nº
adimensional:
·v·D : densidad del agua
Re = = vd /c D: diámetro del canal
d: espesor del agua en superficies abiertas
v: velocidad
− Cuando R < 1500 ! flujo laminar.
− Cuando R > 6000 ! flujo turbulento.
− Cuando 1500 < R < 6000 ! flujo transicional.
Dada la velocidad y la densidad del agua podemos saber que régimen es y así calcular la velocidad friccional.
En las partes altas de la ladera es un régimen laminar, también en canales fluviales con velocidad lenta. En el
resto de las situaciones el flujo es turbulento. En el flujo turbulento podemos encontrar que sea muy erosivo o
poco. Lo podemos calcular con un parámetro que es el nº de Fraude:
F< 1 ! flujo tranquilo
Fe = v/"(gd) F=1 ! flujo crítico
F>1! flujo rápido
21
v= velocidad del flujo
"(gd)= velocidad de caída de las particulas
A lo largo de una ladera el flujo puede variar de rápido a tranquilo. En el flujo crítico las partículas se mueven
pero no se transportan. En un canal se pasa de flujo lento a rápido cuando se estrecha el canal. Pasamos de un
flujo rápido a lento cuando el agua llega a un lago o embalse. La capacidad de transporte de partículas en una
ladera depende de sus irregularidades topográficas.
A parte de la fuerza de flujo; también hay un componente importante que es la velocidad del fluido ; cuando la
velocidad es pequeña, implica que es el espesor de agua es grande y por tanto el flujo es menor y no erosiona.
La fuerza de arrastre es la que se imprime horizontalmente a la partícula. Por otro lado las diferencias de
velocidad en la horizontal origina una fuerza de ascenso vertical ; dicha fuerza aumenta si aumenta la
velocidad del fluido. (fig. 9.4)
Cuando la velocidad que rodea a la partícula es alta origina una fuerza de succión de la partícula; que aumenta
con la velocidad. Cuando hay muchas diferencias de velocidades, la fuerza de ascenso es mayor y por tanto
todas las partículas quedaran en suspensión. Para que las partículas se muevan necesitan una velocidad
mínima. Se mueven pegadas al lecho en forma de saltos, rodando o por tracción. Hay una relación entre la
velocidad de caída, que depende de la densidad de grano y de la densidad de flujo; se denota con vs a la
velocidad de caída; así podemos deducir que:
6> vs/* >2 ! Rodamiento − deslizamiento
2> vs/* >0.7! Saltación
vs/* 0.7> vs/* ! Suspensión
*: velocidad del flujo
vs : velocidad de caída (fig. 9.7)
Cuando las partículas son cohesivas tenemos una fuerza de fricción mayor. Tenemos un diagrama que nos
dice la velocidad mínima que necesitan las partículas para romper los enlaces que hay entre ellas. Tenemos
dos conceptos:
* Capacidad de transporte ! Se refiere a la cantidad máxima transportable de un tamaño dado.
* Competencia de transporte ! Es el tamaño máximo de grano que podemos transportar.
4. ¿ CÓMO ACTUA EL AGUA EN UNA LADERA ?
Se da en primer lugar el proceso de escorrentía o arroyada (runeff). Normalmente la arroyada posee una
profundidad pequeña, pocas veces superior a un centímetro; aunque varía con la pendiente y la topografía.
Ladera abajo el espesor va creciendo y aumenta la velocidad y por tanto el caudal de agua; el aumento de
caudal se produce por aumento del espesor de la lámina de agua. La velocidad típica es:
1. Laderas desnudas es de 200−300 m/h
2. Si la superficie de la ladera es lisa entonces se forma una capa homogénea de agua en movimiento por toda
la ladera y se llama: arroyada en manto (sheet flor ó sheet wash ), que es característica de ambientes
22
semiáridos.
3. Sobre la lámina caen gotas de agua si sigue lloviendo. Si no caen gotas de agua, el es laminar, pero si caen
el flujo es turbulento. La arroyada laminar no posee mucho poder erosivo, pero al ser turbulenta el poder
erosivo aumenta. La máxima capacidad erosiva de la arroyada en el manto se produce cuando el espesor de la
lámina de agua iguala al diámetro de la gota de lluvia.
La fuerza de fricción de esa arroyada ( ) vale:
: densidad de H2O
= ·d·sen·cos : pendiente de la ladera
d: espesor de la lámina de H2O
d aumenta conforme bajamos en la ladera; lo que implica que también aumenta ladera abajo hasta que
iguala la fuerza de fricción entre las partículas; a partir de aquí es cuando comienza la erosión de las
partículas.
A partir de este momento las partículas se movilizan en el sentido de la máxima pendiente y por tanto el flujo
comienza a excavar (si lleva partículas) y aumenta , por tanto se excava más porque aumenta la velocidad al
comenzar la erosión. Laderas abajo se favorece en aumento de y excava canalillos que se erosionan en
profundidad. Entre un canalillo y otro se produce también movimiento de partículas.
La erosión por arroyada es más eficaz con tormentas pequeñas que con tormentas duraderas. Si no aparecen
canalillos podemos ver la erosión y el lavado de la ladera porque en el pie de la ladera podemos ver acumulos
de materiales arrastrados.
Si se acumulan materiales al pie de la ladera; disminuye la pendiente ( ) y por tanto también porque se
produce un frenado de la velocidad y no hay una salida rápida en el pie de la ladera.
! !
Los canalillos o surcos que se forman se denominan: regueros (rill). En los regueros cuando se empiezan a
formar son bastantes inestables debido a las irregularidades topográficas (sobre todo cuando disminuye la
pendiente, que casi desaparecen). Los regueros no son permanentes. El espaciado entre los regueros es muy
homogéneo porque se establece una pequeña cuenca receptora en la cabecera y sólo sobreviven aquellos
capaces de mantener su cuenca de cabecera y no son captados por un reguero continuo.
La reguerización es el proceso de formación de regueros. Los podemos encontrar en casi todo tipo de suelos,
se excavan fácilmente en suelos arenosos o en suelos con arcillas expansivas. La morfología cóncava de la
ladera favorece la concentración y formación de regueros ! pérdida de suelos para la agricultura. Cuando los
regueros se unen pueden formar canales importantes. El reguero se auto alimenta y se desarrollan dando lugar
a canales profundos denominados: barrancos (gully), estos son permanentes y se alimentan de regueros, que
si son profundos también son permanentes. El barranco también se denomina: quebrada (en montañas);
torrentes, hoyos y también arroyos.
Las estimaciones mínimas para hablar de barranco deben poseer una incisión vertical mayor de 60cm y
anchura horizontal mayor de 30cm. Los regueros dan paredes muy verticales. Si poseen un lato contenido en
sodio, el suelo se deshace más fácilmente. El espesor de suelo es mínimo. Las ramblas son canales secos de
paredes verticales. Antes de la formación de torrentes, hay veces que el suelo es tan erosionable que se
producen muchos regueros y se habla de un paisaje o forma erosiva denominada: cárcava (badland); en ella
23
hay una alta densidad de regueros y su densidad de drenaje va entre 125−350 Km. de canales /Km2 que es
entre 10 y 20 veces superior al drenaje normal de zonas templadas.
Los arroyos y cárcavas se forman cuando la velocidad del flujo del agua supera los 30 cm./seg. Las cárcavas
se forman cuando la pendiente es elevada y el poder erosivo aumenta mucho ladera abajo. Por otro lado no
debe haber nada de cobertera vegetal y que el material que aflore (suelo) sea fácilmente erosionable. El suelo
es arenoso, arcilloso o margoso. Las cárcavas aparecen en grandes extensiones y se llaman: campos de
cárcavas; que representan la mayor erosión que puede sufrir el suelo. Los campos de cárcavas son suelos que
ya no se pueden usar.
La pérdida de suelos es máxima por unidad de superficie. Las pendientes son elevadas desde la cabecera; lo
que implica que los flujos son erosionables desde el principio, son flujos muy viscosos y están cargados de
muchos sedimentos (500.000ppm), pueden transportar cantos muy grandes que se deslizan por el fondo de los
arroyos. La pendiente de las cárcavas es de entre 40º−50º; lo que hace que las divisorias entre los surcos sean
muy altas. No obstante hay 2 tipos de cárcavas según el tipo de suelo y/o material erosionable:
1. Cárcavas con crestas agudas: Que se caracterizan porque la pendiente es mayor de 45º. Posee regueros
paralelos y el proceso que abunda es la arroyada y el lavado superficial.
2. Cárcavas con crestas redondeadas: Las pendientes son menores de 20º−25º. Hay menor densidad de
regueros y las crestas son más redondeadas.
En este caso las cárcavas con crestas redondeadas surgen de los suelos ricos en arcillas expansivas. Como
están muy agrietados los suelos hay mucha infiltración y menor erosión por parte del agua. La forma
redondeada surge del impacto de las gotas de agua sobre las arcillas y porque a lo largo de la ladera se dan
movimiento de coladas de barro.
Estas cárcavas dan relieves muy irregulares donde la jerarquización hídrica no está determinada. El proceso de
carcavamiento es un proceso muy acelerado y debido a un pastoreo se disminuye la vegetación y se origina
una rápida formación de campos de cárcavas.
5. EROSIÓN DE LADERAS
A) Piping:
Nivel de > permeabilidad
El agua que se infiltra en la vertical en una ladera puede encontrar dentro del suelo algún nivel especialmente
permeable ( arenas ) donde el agua circula a mayor rapidez dentro del suelo a favor de la ladera. Si la ladera
acaba abruptamente; el flujo sale a la superficie mediante un manantial. Este proceso es tranquilo y sólo
provoca erosión cuando:
− El gradiente hidráulico es importante.
− El suelo en superficie esté agrietado
− El material del suelo sea fácilmente transportable en el interior del suelo.
El arrastre del material, si el nivel del suelo es permeable se transporta totalmente y se produce un tubo o
conducto llamado PIPE. EL proceso de piping se ha llamado en español: sufosión, tubificación, erosión
superficial o Pot− hole erosión.
24
Estrato menos
Pipe permeable
Hay factores que favorecen los procesos de formación de piping:
1. Porosidad del suelo: A mayor porosidad; mayor circulación del suelo; que está asociada al tipo de material
que forma el suelo. Hay animales que producen conductos en el suelo lo que implica que el agua circule más
rápido.
2. Ornitóporos: Producen la infiltración vertical y es por donde sale el agua infiltrada.
3. Cambios texturales: Estos provocan la generación de conductos (pipe).
4. El agrietamiento: El cual es más efectivo en suelos arcillosos; con arcillas hinchables y arcillas sensibles
que producen un agrietamiento profundo en el suelo.
Cuando el contenido en sodio intercambiable es mayor del 15% se dan procesos de piping dentro del suelo.
El piping no es exclusivo de ambientes semiáridos; también se dan en ambientes húmedos. En el proceso de
piping distinguimos conductos verticales y horizontales (que aprovechan los niveles del suelo y los verticales
aprovechan las grietas del suelo). El proceso de erosión puede ser muy rápido. Cuando se forma un conducto;
el poder erosivo del agua es mayor y el conducto aumenta en dimensión. La mayor erosión se produce en el
punto de salida del agua y a partir de aquí se propaga por el interior del suelo a gran velocidad. (v " 45 Km./h)
Es muy típico que los conductos verticales aparezcan en las paredes de barrancos; debido a que el flujo basal
excava los laterales del canal y produce un desplome del barranco, de manera que el barranco se amplia en
anchura.
En ocasiones la proliferación de conductos horizontales producen el colapso/derrumbe de la bóveda de tal
manera que en superficie encontramos socavones de origen natural aspecto parecido a las dolinas). A este
proceso se le ha denominado pseudokarst. Si se derrumban dos dolinas se puede originar un puente natural (h"
2m).
Una cosa importante del piping es que favorece la formación de arroyos y torrentes; algunos piensan que es el
paso más importante para la formación de arroyos, laderas, etc El proceso de piping es importante porque se
da en el interior del suelo y de repente podemos encontrar un colapso del suelo. Lo único que hay que hacer es
cuidar los declives laterales (en el caso de cultivos) y ver que no tengan conductos laterales. Sí encontramos
un colapso; hay que rellenarlo de arena prensada para que no se produzca circulación del agua y así reducimos
la permeabilidad; lo mismo si encontramos grietas importantes.
Si el campo no es de cultivo hay que tener vegetación para que se impida la infiltración. Si hay sospechas de
procesos de piping hay que hacer un análisis de la arcilla; para ver si posee gran porcentaje en sodio y si es
grande hay que reducir el sodio; por ejemplo encalando el suelo que reduce los efectos negativos del sodio
intercambiable.
B) Disolución:
Es más importante en la perdida de material en una ladera, pero es más difícil de ver y de cuantificar las
pérdidas. Además los solutos que desaparecen del suelo; desaparecen con el agua de escorrentía cada vez que
llueve. El que los solutos desaparezcan se debe al piping y al agua de lluvia. También es difícil medirlo; se
mide a la salida de regueros en ppm. Medimos el contenido del soluto.
25
Esto posee problemas para medir el contenido de solutos porque hay veces que los solutos se unen a las
partículas y forman coloides que poseen gran cantidad de solutos e infravaloramos la cantidad real de soluto.
La disolución no es homogénea a lo largo del año. En primavera es mayor la disolución porque la cantidad de
bicarbonato en el suelo aumenta; los ácidos húmicos reducen el ph del suelo y en otoño es menor la
disolución.
Los suelos más permeables y drenantes sufren más procesos de disolución que los suelos hidromorfos.
Cuando hay un flujo hortoniano se encunentran las perdidas de arriba en la parte baja de la ladera; ya sea por
vía mecánica o química.
C) Movimiento de masas:
El agua ayuda a los movimientos de masas con ayuda de la gravedad. El desencadenante del movimiento es
muy variado:
− Por descalce! producido por un río o por una carretera. El descalce es basal.
− Por un sobrepeso! por la construcción de viviendas.
− Por saturación en agua! que provoca q el comportamiento del suelo cambie de frágil a plástico o de plástico
a líquido.
− Por un temblor! ocasionado por un terremoto; por vehículos que provocan vibraciones.
Cualquier proceso que cambie la composición del suelo provoca el movimiento del suelo.
6. PROCESOS DE MOVIMIENTOS DE MASAS
1. El movimiento de reptación (creep) produce movimientos en ambientes de montaña. Sólo afecta a la parte
superior del suelo y así lo desestabiliza y es más fácil erosionar por el agua de escorrentía. Son movimientos
muy lentos.
2. Solifluxión El suelo fluye. Posee comportamiento más plástico debido a que posee arcillas se deforma más
que otros tipos de suelo.
3. Deslizamientos (slide) Supone un movimiento de grandes masa que se mueve una cierta distancia,
despegándose del sustrato. Tiene implicaciones en la erosión hídrica porque en la zona de cicatriz no hay
vegetación por lo que es más fácilmente erosionable. La masa desliza en su frente de avance, sufre muchas
deformaciones y el material pierde consistencia por lo que es fácil de erosionar.
Algunos deslizamientos son múltiples de manera que un solo deslizamiento (deslizamientos rotacionales) se
desencadena y se propaga en forma de otros a lo largo de la ladera.
También donde hay deslizamientos se producen regueros. Un deslizamiento puede movilizar volúmenes que
los procesos de erosión hídrica tardarían en movilizar unos 25−50 años.
7. EQUILIBRIO CON LOS PERFILES DE LADERAS
Los procesos de erosión originan cambios en la morfología de una ladera; lo que implica que el perfil de una
ladera está en equilibrio con la erosión. Un elemento fundamental es la estabilidad de su nivel de base que es
cualquier zona plana. El desnivel y la pendiente marcan el perfil hídrico y la erosión. Si el nivel de base es
estable los procesos actúan sobre la ladera hasta que llegue el equilibrio. (fig 9.7)
26
Si el nivel de base no es estable y cambia desplazándose en la horizontal o vertical, la ladera se desequilibra y
cambia su morfología.
Variaciones en la horizontal:
acumulación
nivel original
erosión
Un descenso en el nivel de base desencadena la erosión debido a que el gradiente aumenta debido a que
también aumenta la velocidad de los flujos. Si el nivel de base sube por acumulación de sedimentos; la
pendiente disminuye y el perfil de la ladera también hasta ser un perfil estable.
Variaciones en la horizontal:
acumulación
nivel original
erosión
Si se desplaza el nivel de base hacia la ladera se produce el mismo efecto que si el nivel de base desciende. Si
se desplaza lejos de la ladera ocurre lo mismo q si el nivel de base sube. Supongamos que el nivel de base es
estable; el perfil de la ladera depende de los procesos dominantes. La evolución natural de una ladera es (fig
9.7) en un ambiente templado a partir de un escarpe inicial, la ladera tiende a evolucionar acumulando
sedimentos en la parte baja de la ladera. Inicialmente funcionan procesos gravitacionales; donde tenemos
pendiente de reposo. Son pendientes que duran mucho tiempo y se llaman perfil de Ritchter ; donde hay un
equilibrio entre los fragmentos que caen y los que se depositan.
La única manera de que cambie el perfil de la ladera es cuando en la cabecera se dan procesos hídricos o
procesos rotacionales lentos; con el tiempo la cabecera se puede redondear. Lo normal es que el nivel no sea
estable y q la ladera sufra procesos de arroyada o rotacionales.
Retrocesos paralelos: (fig 6.9) Tenemos retrocesos paralelos donde retrocede la pendiente. Típico de
ambientes semiáridos donde predominan los movimientos de masas. Pendientes elevadas en ambientes
hídricos donde hay procesos hídricos; la pendiente disminuye y los procesos hídricos con el tiempo pierden
importancia.
Dominancia de un proceso sobre los demás: (fig 6.10) Cuando hay un proceso que predomine sobre los demás
el perfil de la ladera también evolucionará. Puede darse un creep en la cabecera y un desmantelamiento por
arroyada superficial en la parte media de la ladera. (ver fotocopias donde hay seis tipos de laderas)
Cambios climáticos: (fig 15) Desencadenan cambios en las laderas aunque el nivel de base sea estable. En
ambientes semiáridos tenemos este tipo de laderas, en primer lugar hay procesos de arroyada y los materiales
se distribuyen a lo largo del perfil de la ladera; los cuales se fijan por la vegetación. Se produce un retroceso
paralelo cuando hay arroyada y no hay vegetación.
Si pasamos a una fase más húmeda, vuelve la vegetación y los residuos se quedan en la ladera. De momento
que en las laderas podemos encontrar residuos de otras épocas climáticas que se denominan facetas
triangulares de vertiente. Es muy importante localizarla en ambientes semiáridos porque podemos saber como
27
retrocede la ladera. Los eventos Heinrich son pequeñas pulsaciones climáticas que originaban cambios dentro
de la ladera. Son breves y dejan restos de laderas antiguas.
TEMA 5: PROCESOS DE EROSIÓN EN CANALES Y CUENCAS
La energía que tiene un flujo que se mueve dentro de un canal, tiene tres componentes expresados en el
Trinomio de Bernouilli:
V2 p
Et= + + z
2g
Et : Energía total
V2 : velocidad de flujo
P: presión hidrostática
: peso específico del agua
z: altura del lecho del canal con respecto a una superficie de referencia
V2/2g superf. agua
Lecho
dcos
z
n.referenc
" dcos
En los canales el cos " 1, y por ello sustituyendo:
Es = V2/2g + d
Es: Energía específica referida al lecho
d: profundidad
Es decir considerando pendientes suaves, se simplifica la ecuación: velocidad, gravedad y profundidad son las
variables que definen un canal. Se define caudal de un canal como:
Q = A·V
Q: caudal
A: sección del canal
28
V: velocidad flujo (m/s) todo ello se expresa en m3/s
Sustituyendo Es , de :
Q2
Es = + d
2gA2
Si reducimos el caudal por unidad de anchura, el área se reduce a d, porque utilizamos el área por unidad de
anchura. w
Q= v·d
d
Así:
Q2 q2 w: anchura
Es = + d = + d
2gA2 2gd2
Considerando todas estas ecuaciones:
d E Línea critica
Es
Distinguimos dos posibilidades(en caudales):
1. Situaciones de alta energía y poca profundidad (la energía depende del caudal)
2. Situaciones de baja energía y mucha profundidad (la energía no depende del caudal)
La línea crítica es la que divide una situación tranquila, (donde existe baja energía y el flujo no erosiona el
canal), de una situación de alta energía.
Esta línea crítica nos permite prever cuando habrá erosión. La línea crítica cuando el nº de Fraude es igual a 1:
F=1
v v2 gd v2 d
F = = 1 ; v2 = gd ; = ; =
"(gd) 2 2 2d 2
Para: F<1 (! E)
29
F >1(! E)
La línea crítica se alcanza cuando la energía cinética del flujo vale la mitad de la profundidad, por ello a esa
profundidad se le llama profundidad crítica (Yc), por ello la profundidad crítica es:
Yc = v2/g
Otras expresiones que indican erosión en el canal son:
Q2
Yc = ó Q2 = YcgA2
gA2
Existe un equilibrio dinámico entre la forma del canal y el caudal que se lleva. El equilibrio estable se alcanza
cuando para una profundidad determinada tenemos un caudal mínimo o para un caudal determinado tenemos
una profundidad máxima (proposición se Chang 1980).
La realidad es diferente y por ello hay que tener en cuenta otro tipo de factores, el comportamiento dinámico
de canales naturales se implica en la ecuación de Manning, que es:
(en función de la velocidad) (en función del caudal)
1A
v = 3"R2 "S Q= 3"R2 "S
nn
donde n: coeficiente de rugosidad de Manning
R: radio hidráulico R=A/P(perímetro mojado)
S: pendiente longitudinal del lecho
Lo difícil es cuantificar la rugosidad de cada componente en el caudal. A partir de muchas observaciones les
dio valores Manning y los tabuló (tabla 5.4). Por ello esta ecuación también nos sirve para crear canales
artificiales en la naturaleza.
w
d
R= A/P = A/(2d + w)
Si la profundidad es mucho menor que la anchura:
A d· w
R= = " d
30
P 2d + w
Lo que dice la ecuación de Manning es que:
Mayor rugosidad! menor velocidad y menor caudal
Mayor pendiente! mayor velocidad y mayor caudal
Cuando una de las variables cambia, todas las demás también. EJ: En verano el canal se seca y crecen plantas
que implican más rugosidad por lo que se propician desbordamientos, avulsiones e inundaciones.(avulsión:
posibilidad de que un canal desborde por un punto y excave otro canal que puede volver al original o ir hacia
otro lado)
Si es menor la rugosidad porque limpiamos el canal, aumenta la velocidad y el caudal por ello se admitirá más
agua sin que se desborde pero si aumenta la velocidad también puede excavar el fondo e implica erosión. Un
gully (canal original) cuando pasa de canal a reguero, inicialmente, el reguero es muy rugoso y esto significa
que habrá menor velocidad y por ello disminuye la pendiente. Cuando las paredes del canal son muy abruptas
en esta situación la ampliación del canal se hace por socabamiento en la base que provocan desplomes de
paredes que aumentan la sección del canal manteniendo las paredes verticales.
El fenómeno de erosión remontante hace que conforme un canal va aumentando de dimensiones, con el
tiempo puede absorver otros canales próximos, esto se llama captura o piracy . Al final coexisten canales de
tamaños similares, hay un equilibrio dando lugar a un espacio donde el agua circula jerarquizada, a esto se le
llama cuenca de drenaje . La erosión se da individualmente (en cada canal) y según la distribución de canales
que ocurre en un espacio de terreno (erosión en cuenca) que es mucho más importante que la individual que
requieres otro enfoque.
2. DINÁMICA DE CUENCAS
El agua circula por muchos canales a la vez. Cuando llueve el agua circula por canales y cuando deja de llover
también por lo que el tiempo de escorrentía es mayor que el tiempo de lluvia. Es interesante conocer el tiempo
que le cuesta al agua para llegar al desagüe.
Q tiempo q cuesta a una gota de lluvia, de llegar desde el pto más
t alejado, en alcanzar la salida de la cuenca.
t
El caudal de salida aumenta hasta que se hace constante. Como vemos en el gráfico y definimos el tiempo de
concentración (Tk) y depende mucho de la forma de la red de drenaje, de ahí la importancia de los mapas de
red de drenaje.
A
B
El ministerio de agricultura de estados unidos (USDA) dio una fórmula para calcular Tk:
Para A<1250 ha
Tk = 0,0195 L0,77 · 5−0,385 (en minutos)
31
L: longitud (m)
S: pendiente de la cuenca (m)
A
H
B
L
S= H/L (m) (tabla 5.4) K=3,3 L"S K: parámetro geométrico de la cuenca
También es importante conocer la cantidad de agua de lluvia que circula por los canales, el llamado agua útil.
Para conocer esta se utiliza el coeficiente de escorrentía de una cuenca:
Qmáx
c = (adimensional)
Imáx · A
Donde
c: coeficiente de escorrentía
Imáx: intensidad máxima
Qmáx: caudal máximo de salida de la cuenca
A: área de la cuenca
Esta ecuación de otra forma:
Qmáx = c · Imáx · A
Qmáx = c · I30 · A
La evolución de una cuenca de drenajes se inicia con la unión de muchos canales pequeños y termina con muy
pocos canales y grandes. La fase de equilibrio o integración ,(que es cuando se llega a pocos canales y
grandes), depende de:
− Cobertera vegetal.
− Erosionabilidad del suelo.
− Pendiente media de las laderas.
Parámetros que se miden en cuencas:
Las confluencias entre canales, inicialmente el ángulo de confluencia suele ser alto y depende de la endiente
32
de los diferentes canales.
caudal caudal tg Sp
ppal tributario cos =
tgSt
Sp : pendiente del principal
St : pendiente del tributario
Con la evolución de las cuencas tiende a disminuir.
Hay erosión en la zona de avance y sedimentación en la zona de confluencia. Si medimos el valor medio del
ángulo de confluencia en una cuenca podemos tener una idea del grado de madurez de esa cuenca.
3. DENSIDAD DE DRENAJE
"L D: densidad de drenaje
D = (Km. /Km2) L: longitud de canales de la cuenca
A
La densidad de drenaje H es indicativo del grado de madurez. A menor densidad mayor madurez de la cuenca.
Algunos autores utilizan la inversa:
A1
Cm = = (m2/m) Schumm(1956)
"L D
Cm : cte de moviendo de un canal (área mínima necesaria para mantener un canal)
Canales de orden 1 ! vienen de la ladera.
Canales de orden 2 ! se unen 2 de orden 1.
Canales de orden 3 ! se unen 2 de orden 2.
(Tabla 2.1) Si se suman uno de orden 1 y otro de orden 2, sigue siendo de 2, no aumenta, para aumentar
tendría que ser también de orden 2.
Canales de orden bajo ! menor longitud
Canales de orden alto ! mayor longitud
Cuando una cuenca en desequilibrio tiene un menor nº de canales de orden x del que tendría que tener pues
fluctuará a favor de conseguir más canales de ese orden y alcanzar el equilibrio. Otra relación es A y L, a
mayor A mayor longitud.
33
Existe una relación entre densidad de drenaje y tipo de clima (fig 10).
− Ambientes áridos ! menor densidad de drenaje.
− Ambientes semiáridos ! mayor densidad de drenaje (la máxima densidad se alcanza aquí)
− Ambientes húmedos ! menor densidad de drenaje (es la mínima que se alcanza)
− Ambientes tropicales ! mayor densidad de drenaje.
Entre los 600−700ml existe un umbral que viene dado por el grado de cobertera vegetal que dan procesos de
erosión encadenados en las cuencas (si existe deforestación).
4. PRODUCCIÓN DE SEDIMENTOS A ESCALA DE CUENCA
Es el flujo total de sedimentos que se exportan de una cuenca por unidad de tiempo. Una parte de los suelos
erosionados en las laderas se queda en la propia cuenca y, depositándose en diferentes lugares (regueros,
canales,) es decir, el flujo de sedimento puede ser homogéneo mientras que en otro lugar puede existir mucha
erosión. Se hacen estimaciones para cada cuenca que se acompañan de mediciones in situ de algunos
procesos. El valor general que le demos a la cuenca no es representativo debido a las diferentes pendientes,
suelos, etc Es difícil llegar a una estimación del valor medio. Pero se pueden sacar estimaciones comparativas,
así en cuencas más grandes hay una menor perdida de suelos por unidad de superficie. También las áreas de
cabecera (zonas altas) son las que producen mayor cantidad de sedimento y las zonas bajas lo contrario (
menos de 1/3 de la cantidad total perdidad en la cuenca).
Las cárcavas son zonas de alta producción de sedimento aunque tiene un límite que es una excesiva
producción de sedimentos que pueden rellenar regueros que dejan así de producir. También existe un límite
espacial, cuando se hacen muy grandes.
Cuando es una cuenca hay alta y excesiva producción de sedimentos llega el momento en que se acumulan en
la cuenca generalmente en canales principales en forma de barras y el lecho de los canales se va rellenando y
por tanto el agua eleva su cota, es un proceso de agradación.
Cuando lo canales se rellenan la erosión disminuye al cabo del tiempo en la cuenca debido a que la
sedimentación progresa aguas arriba y se produce un nuevo equilibrio en la cuenca.
Nueva sedimentación
Antiguo lecho
Por tanto vemos que hay un límite en la producción de sedimentos que viene dirigido por las fases de
agradación. También un cambio climático a condiciones húmedas implica que crezcan vegetales que inhiben
la erosión, en este caso las partes altas de los canales se obturan, es una fase de agradación pero tarda más que
la otra.
Un cambio climático a fases secas o una deforestación producirá una excavación de canales que se llama fase
de incisión. Los climas semiáridos y húmedos pasan muy fácilmente de fases de agradación a otros de incisión
y viceversa.(fig 11)
CAUSAS QUE LLEVAN A LOS CAMBIOS DE FASES DE AGRADACIÓN.
Se agrupan en tres grupos:
34
1.Causas climáticas:
Fases de agradación! incisión.
Fases de agradación! climas húmedos.
Fases de agradación! climas secos.
Alternancia de épocas secas y húmedas provocan f. agradación, aquí se conservan rasgos morfológicos en los
que se registran cambios climáticos históricos de dichas fases. Las fases de aluviamiento, las primeras fases
son de tamaño de grano grande y conforme vamos subiendo es menor, (los rellenos aluviales son
granodecrecientes y finalizan en un suelo donde no se pierde material), así esto se da a una evolución hacia
coberteras vegetales. Si se cambian a clima seco hay lavado y erosión por lo que desaparece la cobertera (p.
de incisión) y así sucesivamente.
Episodios climáticos que han dado f.incisión
− Holoceno:(1ª etapa):
− F. agradación hasta hace 6000−4000 años
− F.Fría 2000 años
− Optimo climático holoceno: episodio cálido y seco desarrollado a mediados del holoceno.
− S.XV − S.XVIII (pequeña edad del hielo):
Nota: no todas las cuencas tienen el mismo tipo de cambio ante fluctuaciones diversas.
cálido
(seco)
óptimo climático
Cálido medieval
younger
dryas
frío
(húmedo)
−1000 −5000 −3000 −1400 −1200 0
2. Causas antrópicas: − La deforestación
− Sobrepastoreo
− Incendios
35
− Rotulación de tierras
− Urbanización
3. Causas dinámicas: Referidas a variaciones aleatorias en procesos de formación de cuencas y también
cambios en las propiedades del suelo que inciden en su resistencia.
Nota: El pase de agradación a incisión es rápido, y viceversa es más lento.
Los procesos de incisión son muy rápidos al principio, después son más lentos. Además las cuencas tienen un
cierto retraso a la respuesta erosiva que plantea un cambio climático. En las dos últimas décadas se ha
desarrollado la paleohidrología que estudia las variaciones históricas en los procesos fluviales y las causas
que desencadenan esas variaciones. Los paleohidrólogos calculan paleocaudales de canales aplicando modelos
relativamente sencillos como por ejemplo: propuso Drury (1976)
Q = (w/2,99)1.81
Q= (/32,86)1,81
Q= 0,83 A1,09
W: anchura del lecho
: longitud de onda de los meandros
A: antigua sección del canal
: pendiente actual
TEMA 6: MÉTODOS DE ESTUDIO DE LA EROSIÓN HÍDRICA.
Los estudios pioneros se dieron a partir de 1915 en Estados Unidos. En los años 50 se reprodujeron en
laboratorios canales, laderas y suelos sometidos a corrientes de agua, además se plantearon las dos líneas
principales en estudio de erosión de suelos:
1. Estimación potencial de la perdida de suelo a partir de modelos predictivos ( surgió la USLE)
2. Métodos de cuantificación 2in situ de procesos concretos. Hay que contrastar dichas técnicas para obtener
datos fiables.
1. ESTIMACIÓN POTENCIAL DE PERDIDA DE SUELO (USLE)
Surge la ecuación universal de perdida de suelo (EUPS). La USLE surge a través del servicio forestal de
EE.UU. La USLE mide la perdida potencial anual media del suelo debida a erosión laminar y arroyada en
parcelas agrícolas. La USLE tiene en cuenta diversas variables que afectan a la erosión y representarlas por un
nº (su efecto), multiplicando todos esos números aparece una cantidad final que es equivalente
aproximadamente a la cantidad de suelo perdido. La ecuación se denominó universal porque no tienen en
cuenta cambios climáticos, aun así la USLE solo se basa en datos medidos en el centro y este de EE.UU bajo
un clima seco−subhúmedo. Cuando la USLE se aplica a las zonas no cultivadas deja de tener validez.
Además de los datos utilizados para hacer la USLE se utilizaron datos de percelas normalizadas, se utilizaron
parcelas estándar de 22,13m y pendiente del 9% y además sin cultivar (en barbecho) al menos durante 2 años.
36
Por esto la USLE no se puede aplicar a áreas de vegetación diferente, a cuencas, etc Aún así se le ha dado un
mal uso porque es la única que existe.
Factores que se tienen en cuenta en la USLE son:
− Precipitación (medida con la erosionabilidad del suelo)
− Erosionabilidad del suelo
− Relieve de la zona (longitud L y pendiente S)
− Uso del suelo. Como cubierta vegetal o agrícola (C) o con prácticas de conservación (P).
Estos factores se multiplican y obtenemos un nº:
R· K· L· S· C· P = nº expresado en toneladas/año·hectárea
El factor R dado por ICONA es:
R= 2,375(PD2) + 0,513(PMex) − 94,4 − 81Z1 + 37Z3 + 89Z4
Z1 = grazalema
Z2 = sur y SE
Z3 = resto mediterráneo
Z4 = pirineo oriental
PD2 = precipitación máx diaria con un período de retorno de 2 años
PMex = es el valor medio interanual de la precipitación del mes mas lluvioso del año.
Luego hubo otra ecuación más fácil de aplicar:
R = 2,56 ( /p)1,065 · 0,56 Z2 · 1,66Z4 (diseñada para el Norte y Sur del Mediterráneo)
= precipitación media del mes más lluvioso
p = precipitación media anual
! valores de R (de 250)! Grazalema, Cuenca del Guadarranque, Pirineo oriental)
! valores de R (de 45) ! Valle del Ebro
Los factores K, L y S ya sabemos como calcularlo.
Factor de cultivo (c)
Es un factor de comparación entre nuestra parcela y un cultivo experimental, y las perdidas que tendría se
estuviera en barbecho (desprovisto de vegetación) implica esto que la energía y las perdidas son máximas. Es
difícil cuantificar el papel protector de la cobertera vegetal porque en parcelas cultivadas la cantidad de
37
cobertera varia a lo largo del año. Actualmente el ministerio de medio ambiente propone medir c para las
distintas épocas del año, y hacer una medida ponderada.
Calculo de C
Para ello se aplican unas tablas, (tabla 8.1), propuestas por W&S en las que se tienen en cuenta dos
características de las plantas:
Eficacia: como protectoras del suelo, capacidad de recubrimiento del suelo. Se refiere a un solo individuo. Se
mide el porcentaje de recubrimiento. No protege igual una rama de maíz que una de pino.
Densidad de recubrimiento: cantidad de parcela cubierta por la vegetación. Es el porcentaje de tierra cubierta.
Por ejemplo un campo de cereal aumenta el porcentaje de tierra cubierta aunque tenga un menor porcentaje de
recubrimiento cada uno de ellos.
Otros parámetros de la tabla:
G: cubierta superficial de gramíneas, planta silvestre con poco residuo vegetal. Típico de suelos
mediterráneos.
W: cobertera formada por plantas herbáceas, de hoja ancha típica de bosques templados, zona de montaña,
latitudes y altitudes elevadas.
Para hallar la C total, se calcula 1º el porcentaje de la cuenca cubierta por cada tipo de vegetal. Se calcula C de
cada uno de ellos y se multiplica ese C por el porcentaje, al final sumamos todos los C ponderados y
obtenemos el valor final. Cuando no existe nada de cobertera vegetal, C =1. Los valores de la tabla son <1,
tanto menor cuanto más eficaz sea la protección.
W&S proponen otros cuadros alternativos cuando por ejemplo predomina matorral en un monte sin cultivar.
(8.2) Para bosques (8.3), para zonas sometidas a pastoreo W&S diseñaron cuadros a partir de vegetación del
centro de EEUU. ICONA propuso un cuadro para simplificar el cálculo del valor de C para suelo español.
(8.5).
Factor de prácticas de conservación (P)
Se consideran tres medidas de protección:
• cultivo a nivel
• cultivo en fajas
• terrazas y bancales
Si una parte de los cultivos está protegida de alguna manera, calcularemos su porcentaje respecto al total de la
cuenca y le hayamos el factor P. Sumamos los distintos P. No existen prácticas de conservación P =1.
Para lo que es útil, si se aplica bien, es para comparar datos entre distintas cuencas. Según W&S se puede
comparar la USLE también con:
Tolerancia de perdida de suelo
Valor máximo de pérdida de suelo admisible para que un cultivo se pueda mantener.
Tolerancia en Tn/ha/año
38
Profund. Raíces(cm) Sustrato favorable Sus.desfavorable
0−25 2.2 2.2
25−50 4.5 2.2
50−100 6.7 4.5
100−150 9.0 6.7
>150 11.2 11.2
Sustrato favorable! se puede recuperar de algún modo.
Sustrato desfavorable! difícil de recuperar (sustrato rocoso)
Laderas !sustrato desfavorable
En cuencas
Fondo de cuenca(valles)! sustrato favorable
El valor máximo tolerable = 12,5 Tn/ha/año
Es necesario siempre para hacer un buen estudio, comparar datos también con medidas en el terreno.
2. Métodos de cuantificación de la energía hídrica
Los más comunes son:
Velocidad de infiltración
Existen varios métodos para ello:
• Infiltrómetro de doble anillo: consiste en un doble anillo metálico normalizado que se clava en el suelo y
entre los dos anillos se mete agua, con un cronómetro medimos lo que tarda el agua en infiltrar.
Q i = coeficiente de inflitración
i = Q = caudal vertido
A·t A = área/2 anillos
t = tiempo que tarda en infiltrar
2. Simulador de lluvia. Placa perforada elevada respecto del suelo con h regulable y entrada de agua en la
placa también regulable, bajo la placa se situa una parcela experimental con una salida y un colector. Podemos
regular:
− La cantidad de agua de lluvia (manómetro)
− Tamaño de las gotas (tamaño de orificios)
39
− Ec de las gotas (subiendo o bajando la altura de la placa).
Erosión por salpicadura
1. Se usa la taza de Splash de Morgan.
En el segundo anillo, el central es más pequeño. Se entierra la estructura hasta que queda a ras del suelo el
pequeño. Tras la lluvia se mide la cantidad de suelo perdido del anillo pequeño que ha pasado por salpicadura
hacia el anillo grande.
• Microperfiladores
Se colocan unos niveles a ambos lados del canal y se unen por una barra metálica. En esa barra se colocan
muchas varillas de igual longitud que reproducen en una placa la morfología del canal a través de la medida
de la profundidad en los distintos puntos del canal. Tras una tormenta se registran las variaciones.
Placa metálica
nivel
varillas
canal
• Clavos de erosión
Varillas metálicas que se clavan hasta enrasar, tras la tormenta se mide cuanto se ha perdio.
• Parcelas experimentales con captadores de energía
Se llaman cajas Gerlach y miden desde la parte baja de la ladera el sedimento que se ha perdido por ésta.
Movimiento de Masas
También se puede cuantificar la perdida de suelo por movimiento de masas. Para ello se ubica en el volumen
de masa deslizada. Se hacen secciones a distintas alturas y se asimilan a figuras geométricas a partir de las
cuales se calcula el volumen. Se puede calcular el espesor de la masa deslizada:
• Excavando zanjas y clavando unas placas flexibles, unidas unas a otras verticalmente y se deja que el
deslizamiento continúe un tiempo, luego se observa el desplazamiento respecto a la vertical, de ese
modo se cuantifica el espesor de suelo deslizado.
• Sondeos poco profundos, se coloca en el fondo del agujero un espejo. Periódicamente alumbro con la
linterna, si no se refleja es que ha habido movimiento, introduzco una plomada con luz hasta que se
refleja y mido la desviación.
Tema 7. TÉCNICAS DE MITIGACIÓN DE LA EROSIÓN HÍDRICA
Las técnicas se dividen en dos grupos:
• técnicas de Protección de suelos. Actuaciones directas sobre el suel.
• Técnicas Preventivas. Cambian la planificación de usos de una cuenca teniendo en cuenta la energía hídrica
para minimizarla.
40
• TÉCNICAS DE PROTECCIÓN SE SUELOS. TÉCNICAS AGRONÓMICAS Y MECÁNICAS.
Presentan una serie de problemas.
• Problemas sociológicos o tradicionales
− Los agricultores por tradición tienden a cavar los surcos en el sentido longitudinal de la parcela para
economizar la cantidad de surcos a realizar. En ocasiones esos surcos siguen líneas paralelas a la de máxima
pendiente lo cual supone un aumento del riesgo de energía al proporcionar caminos preferenciales al agua con
mayor poder erosivo en esa pendiente.
MAL BIEN
− En general las parcelas más fértiles están al pie de la ladera. Si tiene lugar el reparto del terreno por ejemplo
en una herencia, para repartir con mayor calidad se tenderá a dividir la ladera en dirección a la máxima
pendiente, para que todos los herederos tengan una parcela con alta fertilidad. Esa división, al igual que en el
caso anterior, favorece la energía hídrica.
− Los bancales constituyen una técnica habitual en agricultura y muy eficaz para combatir la energía hídrica.
Con la llegada de la agricultura intensiva y extensiva esos bancales se han ido abandonando favoreciendo así
la energía hídrica en bancales abandonados.
Problemas de concienciación del agricultor
Debido a que la energía es un riesgo natural poco catastrófico a corto plazo, las destrucciones tras una lluvia
por ejemplo se suelen achacar por parte de los agricultores a esta y no a sus malas prácticas. Al no percibirlo
es difícil convencerlos de la realidad. No queda más remedio para proteger el suelo en zonas cultivadas que la
administración intervenga económicamente porque seguramente el agricultor no lo hará. Esta técnica además
de económica debe de ser de fácil mantenimiento.
Objetivo de las técnicas
Buscan reducir la removilización del suelo por impacto de las gotas de lluvia y parar la arroyada.
Tipos de técnicas
• Técnicas generales de cultivo
• Técnicas especiales de cultivo
• Técnicas mecánicas
1. Técnicas generales de cultivo
− Fertilización sin abuso
− Rotación de cultivos adecuada para no agotar las reservas del suelo.
− Mantener el nivel de materia orgánica. (humificar)
− Controlar el sobrepastoreo y pisoteo por ganado y demás animales.
− Maquinaria agrícola adecuada al tipo de suelo, topografía y morfología de éste.
41
− Riego no excesivo (para evitar la escorrentía) y si es riego por aspersión, evitar que sea a elevada altura para
evitar impacto excesivo de las gotas.
− No abusar de la quema de rastrojos. Las ventajas: elimina plagas, facilita laboreo, enriquecimiento del suelo
en cationes de cambio (Ca, K, Mg). Los inconvenientes: Impide la humificación al eliminar materia orgánica,
reduce la infiltración y el suelo quemado se endurece aumentando la erosionabilidad.
− Incorporación de paja y rastrojos de cosecha pasada antes de la nueva siembra, para que sea asimilada por el
suelo, aumentando así la materia orgánica. Es mejor que quemarla o eliminarla. También mejora la estructura
del suelo (disminuye la escorrentía y aumenta la infiltración).
2. Técnicas especiales de cultivo
Son especiales porque hay que planificarlas antes de introducir un cultivo y además requieren mantenimiento.
Muchas veces reducen la superficie de tierra cultivada además son muy laboriosas por lo que es difícil
convencer a los agricultores para que las lleven a cabo.
• Mantener la cubierta vegetal a lo largo del año. Esto es difícil en zonas mediterráneas por la
estacionalidad del clima. En todo caso hacerlo en la medida de lo posible.
• Laboreo a nivel. Consiste en cultivar los campos en el sentido de las curvas de nivel no en el de la
máxima pendiente, ni oblicuos.
0.5m
• Cultivo en fajas alternantes. A lo largo de la ladera (con cierta pendiente), se cultivan unas zonas
mientras que otras se dejan en barbecho o bien se cultivan especies vegetales distintas en fajas
paralelas a las curvas de nivel. Las fajas actúan de filtro y retienen el sedimento, disminuye la
escorrentía y cortan la longitud de la ladra homogéneamente al dividirla en segmentos de
comportamiento distinto. Los especialistas recomiendan una anchura de faja proporcional a la
pendiente del terreno.
B(%) Anchura (m)
♦ 45
♦ 10
• 30
18 13
• Instalación de barreras vegetales, arbustivas u otras con elevada capacidad de retención de sedimento.
(por ejemplo el maíz disminuye la escorrentía)
Estas medidas se pueden combinar con repoblaciones forestales, arados pequeños (laboreo mínimo para no
remover mucho el suelo).
3. Técnicas mecánicas de cultivo: consiste en la movilización de técnicas para cambiar la forma del campo y
que suponen una inversión económica importante:
♦ Terrazas: consisten en cambiar la morfología del campo mediante la formación de un surco y
un lomo. El lomo favorece la infiltración y el surco favorece el desagüe, paralelamente a las
curvas de nivel.
42
lomo
surco
Se recomienda para pendientes longitudinales >10º. Hay muchos diseños:
Perfil triangular y Perfil americano
Anchura (m) (entre 1
surco y el siguiente)
63,5
47
30
19
%
3
5
10
20
Los arbustos que se recomiendan plantar aquí son para retener el agua de la lluvia y que no pase al canal y se
evita así la escorrentía superficial, se retienen sedimentos y se retiene la propia estructura.
♦ Nivelaciones: consiste en disminuir la pendiente a cero (aplanar el campo). Hay que tener
cuidado con el material que queda al aire libre (cuando se quita el material de arriba), y
también con el material que hemos quitado de un sitio para ponerlo en otro.
♦ Rediseñar la forma de la parcela: que se adapte a las exigencias del terreno. Evitar que las
zonas donde rellenamos quede relativamente alta con respecto a otras estructuras y que se
generen procesos de piping en las proximidades de los canales.
Hoy en día, para nivelar el campo, se utiliza la técnica del láser: sobre todo en campo de agricultura intensiva.
♦ Bancales: escalonamiento de la ladera
Bancal de
talud
El triángulo excavado = triángulo relleno.
También se puede hacer otros bancales, mediante muros de contención (que son bloques unidos sin cementar).
Bancal de pared, de muro o
de piedra seca.
Es costosa esta técnica, pero se ha usado desde siempre, por ello la construcción y el mantenimiento de
bancales se ha ido abandonado, además, porque la superficie entre bancal y bancal es pequeña y actualmente
las explotaciones son intensivas y extensivas y necesitan mucha superficie.
En Canarias abundan los bancales.
♦ Defensa y corrección de cárcavas y barrancos. Se actúa sobre las cárcavas, por ejemplo,
rociando su superficie con gunita (mezcla diluida de cemento, agua y arena, que se rocía con
mangueras y cementa casi instantáneamente). La gunita es una técnica barata, que se utiliza
43
para proteger las superficies inestables.
En los barrancos se intentan reforzar las paredes para evitar desplomes. Se represa el fondo (baja la pendiente
longitudinal del lecho) y se escalona el fondo.
Pero tras el gunitado, ese suelo no se vuelve a recuperar.
♦ Concentración parcelaria. Tiene beneficios económicos y funcionales para el agricultor por
disminuir la longitud de caminos y permite un mayor aprovechamiento de la superficie del
terreno.
♦ Otras obras de ingeniería que deberían tener en cuenta el proceso de erosión hídrica.
Por ejemplo, cuando se construye una ladera, normalmente se transforma el perfil natural en otro artificial: se
genera un relleno artificial con mayor pendiente que el originario, por lo que ahí se produce erosión. También
en el talud excavado tiene una pendiente excesiva y sufre erosión.
Talud de
excavación
carretera cuneta
Talud de relleno
Habría que evitar que las cuentas sean excesivamente impermeables para que haya infiltración. Además, si el
lecho de la cuneta es plano, el flujo se acelera y a la salida de la cuneta se generan cárcavas, regueros o
barrancos.
Esto se puede evitar haciendo a las cunetas permeables y con cierta rugosidad para disminuir la velocidad del
flujo y construir un elevado número de desagües por debajo de la carretera hacia la salida para impedir la
concentración de flujos.
Hay que intentar que la erosión de los taludes excavados y artificiales fuera mínima: plantando vegetación,
introduciendo drenes o tubos: para que se vacíe la ladera y permita más infiltración.
Técnicas para prevenir la erosión hídrica en cuencas fluviales
Hay dos grupos generales de medidas:
• Actúan sobre las causas que producen la erosión
• Para poder actuar sobre las causas, primero hay que saber cuáles son estas causas: Estudio previo.
Dentro de aquí, las técnicas más habituales son una reordenación de los usos de la cuenca, lo cual es
complicado. Generalmente, cuando la erosión está avanzada, la técnica usada es:
• La reforestación: el problema es qué plantar y dónde. Por ejemplo, en zonas semiáridas, es difícil
plantar cerca de arroyos y barrancos porque es complicado que se asiente la vegetación porque en
verano hay sequía y en invierno suele haber elevado Q. Habría que tratar mejor las laderas que nutren
a los arroyos.
44
Existen técnicas de colonización artificial de laderas, que utilizan determinadas plantas muy variadas. A veces
para forzar la implantación de estos elementos, se introducen en la ladera, tubos de PVC y se deja que
arraiguen las plantas.
La reforestación a veces se ha hecho de forma extraña: se rellena el reguero y se replanta vegetación ahí.
Todas éstas son técnicas blandas. Las técnicas que menos impactan sobre la dinámica de la cuenca.
Si no hay más remedio, actúan los ingenieros, con:
• Medidas estructurales. Por ejemplo:
• pequeños diques o represas de gaviones (son bloques de rocas colocados de manera particular para
que asienten bien el suelo y para que no se desmoronen se rodean de una valla metálica tensada). Los
gaviones son bloques sueltos que no cementan y en ellos queda retenido el sedimento porque el agua
pasa a través de ellos. Una vez que queda totalmente relleno, se planta encima. Se utiliza mucho en la
cabecera (en zonas de montaña): abundan en Cazorla y en el Pirineo.
El problema es que no sirven cuando se rellenan totalmente de sedimentos, y son un peligro en caso de lluvias
torrenciales catastróficas.
• Otra técnica es el escalonamiento o abancalamiento del lecho, con troncos bien ordenados. Las presas
también pueden retener a los sedimentos, aunque no se suelen construir para ese fin.
Las cuencas reguladas son aquéllas que tienen una proliferación importante de embalses. Pero tienen
problemas: Fig 6.16 (pág 18).
(*) el nivel de base del río sube y aumenta el gradiente y aguas abajo, aumenta la erosión: para todo tipo de
represamientos. Hay que prever esta erosión aguas abajo e intentar disminuirla.
• En los canales también se actúa construyendo diques laterales para disminuir la sinuosidad del canal y
estabilizar el canal (rectificándolo). Fig 6.17
El problema aquí es que cuando se desborda el río (el canal) por tormenta, hay inundación entre el dique y la
ladera.
Existen técnicas de diseño de canales artificiales que intentan facilitar la recolonización animal.
Esquema pág 18. Las presas tienen multitud de problemas alrededor de las cuencas:
♦ Efectos hidrológicos (por ejemplo, se pierde agua debido a la evaporación en los embalses)
♦ Problemas edáficos: producen salinización, hidromorfismos...
♦ Problemas geomorfológicos: desencadenan terremotos; se favorece la rotura de rocas porque
ésta está húmeda; erosión costera acelerada; se cambia el nivel de base; hay deslizamiento en
las laderas del embalse por el efecto del llenado (se empapa el suelo de agua) y el vaciado de
los embalses y puede llevar a la rotura de la presa porque la ladera deslizada cae sobre el agua
del embalse y se forman olas que pueden superar a la presa y llegar incluso a romperla.
♦ Generan cambios climáticos locales.
♦ Generan efectos ecológicos (flora y fauna).
TEMA 8. EROSIÓN EÓLICA. PROCESOS
Es un proceso que se da menos en nuestro país, pero es más importante en Sitios donde se da la
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desertificación.
Pág 19 de fotocopias. Fig 14.1 Perfil de velocidades de las partículas debido al aire. Hay una capa limitante
donde disminuye exponencialmente la velocidad y una capa balsa, donde se da el flujo lento turbulento. No
hay flujo laminar debido a la baja densidad del aire.
1. Veloc. viento 2. veloc. viento
flujo f.tranq
tranquilo
f. turbulento f.turb
gradiente eólico grad. Eólico sobre
sobre superficie lisa superficie rugosa
La rugosidad de la superficie influye mucho porque el flujo del viento sigue la ecuación de Bernouilli:
v2/2 + P + = cte
que dice que el efecto de la velocidad y de la presión son constantes. Si aumenta una, disminuye la otra y de
aquí se deriva el efecto de la flotación.
Cuando aumenta la velocidad del flujo, disminuye la presión y hay fuerza de flotación. Cuando disminuye la
velocidad del flujo, aumenta l presión y se impide que se eleven las partículas.
La rugosidad del terreno es muy importante en la suspensión de las partículas.
Fig 14.2 Mecanismos de transporte:
• Rodamiento (creep)
• Saltación: más importante debido a la alta diferencia de densidad entre las partículas y el aire, por ello
saltan más las partículas en el aire que en el agua.
• Suspensión
Fig 14.3: trayectoria de las partículas.
El impacto, normalmente rompe los enlaces mecánicos entre las partículas del suelo y entonces las partículas
saltan con más facilidad y el impacto de una sola partícula puede provocar la saltación de muchas partículas, y
éstas provocan la saltación de otras, y así sucesivamente, por eso la velocidad mínima necesaria del viento
para mover las partículas, va a variar.
Si hay saltación, la velocidad necesaria para mantener el traslado es menor.
12−12−02
Transparencias: terrazas en el Valle del Rhin (Alemania).
A menor pendiente, mayor anchura del bancal.
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Pág 19. Gráfica (*) Con vientos intermedios se produce mayor erosión eólica, con velocidade=10−15m/s,
porque aunque no transportan grandes cantidades de arena, son los más frecuentes.
1. TORMENTAS DE POLVO
Es una de las manifestaciones más directas de la erosión eólica y nos puede indicar la magnitud de la erosión.
Estas tormentas consisten en masas de partículas de tamaño muy pequeño (tipo limo y arcilla: 2−50) que
tienen grandes dimensiones (las tormentas), y afectan a todos los continentes.
Generalmente, siguen trayectorias bastantes constantes y están ligadas a vientos fuertes cálidos y secos.
Ejemplo de trayectorias más habituales: pág 19 Fig 50
Las más importantes parten de los principales desiertos (del Sáhara, del Gobi...). Forman grandes nubes que
pueden tener anchuras de 500−600Km y longitudes de hasta 2500Km y alturas de 5−7 Km.
Estas nubes de polvo se forman a partir de la erosión eólica de suelos desprotegidos y su frecuencia ha
aumentado en el siglo XX, sobre todo en la segunda mitad.
Las zonas más afectadas son las que rodean perimetralmente a las áreas desérticas.
Supone un transporte importante de partículas. La cantidad anual de polvo del Sáhara que se exporta al
Atlántico se estima en 260 millones de toneladas. Se conoce como Simun en el Sáhara.
Estas nubes dan problemas de visibilidad , de toxicidad, de asfixia... Así, Egipto se ve afectado por una media
de 10 tormentas al año.
Es una consecuencia de la mala gestión y prácticas agrícolas del suelo.
El caso más conocido de generación de tormentas de polvo debido a una mala gestión agrícola fue en EE.UU.
en la primera mitad del siglo XX. Ha pasado a la historia como el Dust bowl. Afectó al centro del país. Se
produjo como consecuencia de una sobreexplotación agrícola por cultivo abusivo del algodón y al llegar la
primera sequía importante produjo esta tormenta de polvo.
Este fenómeno se ha repetido en EE.UU. con las siguientes sequías.
Como consecuencia, el polvo aterra estructuras, puede caer en embalses, puede cubrir otros cultivos, y si el
polvo es salino (normal en ambientes subdesérticos), puede afectar a las construcciones, produce
contaminación, problemas sanitarios...
El único efecto positivo es que la composición química del limo y arcilla de la tormenta es rica en nitrógeno y
en fósforo (procedente de la deflacción del horizonte A del suelo) y al decantar, pueden fertilizar otros suelos.
En España son las islas Canarias las que sufren más las tormentas de polvo, debido a su proximidad a las
costas de África. También el SE de la península se ve afectado y Sicilia.
2. DETRUSIÓN
Asociado a la erosión eólica.
Consiste en el pulimentado del suelo por deflacción. Las partículas se evacuan por acción del viento y las
partículas pequeñas rellenas pequeños huecos intersticiales, y las otras se evacuan y el suelo queda plano, con
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menor rugosidad y aumento de la velocidad del viento, ya que depende de la rugosidad.
Este aumento de la velocidad hace que sigan puliéndose el suelo. El proceso se retroalimenta.
En suelos con poco espesor, lo que tenemos al final es un afloramiento del sustrato rocoso (desaparece el
suelo).
Esta superficie del suelo pulido, donde aflora la roca se llama hamada.
Si el suelo tiene más espesor, compuesto por partículas de distintos tamaños, la acción del viento exportará las
partículas pequeñas y la detrusión consiste en esta evacuación de partículas pequeñas y enriquecimiento en
partículas grandes y formando lo que se conoce como pavimento o reg (se obtiene al final un suelo
pedregoso). Inservible para cultivo.
En zonas desérticas, los cantos que se quedan suelen ser cantos afacetados con caras planas, debido a la
erosión eólica. Se llaman ventifactos.
Yardang: afloramiento rocoso en forma de quillas, orientados según la dirección del viento.
3. Factores de erosividad eólica
Se agrupan en dos factores principales:
• Flujo o intensidad del viento( r ):
i= dirección del viento
r= proporcional a y f en cada una de las direcciones en que sopla el viento
= velocidad media
f= frecuencia
Para un mes, por ejemplo, lo que se hace es la suma de las magnitudes para cada dirección y nos da una idea
media de la capacidad del viento para producir deflacción sobre el suelo.
Para que la medida del suelo sea normalizada, el anemómetro debe situarse a una altura de 30 cm del suelo. El
problema es que el cálculo de r no tiene en cuenta factores climáticos, como la humedad, ya que los vientos
más erosivos son los más secos.
• Aspereza o rugosidad superficial: es un factor inherente al suelo, pero de la aspereza depende la velocidad
del viento. Es un factor intermedio entre erosividad y erosionabilidad.
Factores que controlan la rugosidad superficial:
♦ Vegetación: a mayor vegetación, mayor rugosidad, menor velocidad del viento. Es más eficaz
la cobertera de vegetación no leñosa que no se tumbe con el viento. Las coberteras vegetales
más eficaces son los pastos (por su alta densidad), las leguminosas, y los residuos de cultivos
no recogidos.
♦ Formación de terrones: bloques de suelos arcilloso, típico de campos de cultivo. Estos
terrones son fracciones no erosionables. Lo que se erosiona es lo que hay entre un terrón y el
otro. A mayor tamaño de terrones, mayor rugosidad.
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♦ Existencia de montículos y pequeñas elevaciones de material no erosionable: protegen al
suelo viento abajo. No interesa que los montículos sean mayores a 0,5−1m, porque si no, se
puede acelerar al viento.
♦ Cinturones de protección de hileras de árboles, de setos. También protegen al suelo antes y
después de la llegada del viento, lo frena. La zona protegida es directamente proporcional a la
altura del obstáculo. Esta hilera debe ser continua, sin huecos para evitar que el viento pase
por el hueco y aumenta su velocidad.
♦ Cambios en la topografía: en zonas elevadas (lomas), la velocidad del viento es máxima en la
cima de los montes. Además, las cimas de los cerros son las más secas, por ello, junto con el
aumento de velocidad del viento, sufren más erosión.
4. FACTORES DE EROSIONABILIDAD EÓLICA DE LOS SUELOS
La estabilidad de un suelo depende cuatro factores:
• Agua: es un aglomerante. Facilita la cohesión de arcillas. Con un 2 ó 3% de humedad, se necesita una
velocidad de viento elevada para poder erosionar, así que se reduce la erosionabilidad. Hay que recordar a
las costras superficiales (generadas por el impacto de gota de lluvia), que lo exponen más a la erosión
eólica.
• Textura: relacionada con la capacidad de retención de agua. A mayor cantidad de arcilla y limo, hay mayor
cohesión en el suelo, mayor retención de agua, mayor cantidad de terrones y mayor tamaño de terrones, y
por tanto, menor erosionabilidad. Lo contrario ocurre con los suelos arenosos. Si hay exceso de arcilla, los
terrones se agrietan fácilmente y no es aconsejable. Lo correcto es un suelo franco.
• Cementación: los suelos con más materia orgánica, son suelos más cementados y producen terrones más
estables. Así para proteger a los suelos, lo que se hace es humificar al suelo.
• Procesos disgregantes en el suelo: factor negativo. Por ejemplo, adición de cal o carbonato cálcico, debilita
al suelo y aumenta su erosionabilidad eólica, excepto si son suelos arenosos. La adición de carbonato
cálcico puede actuar un poco como cementante. El excesivo barbecho de un suelo disminuye los terrones y
el suelo se hace más erosionable. En áreas frías, no muy elevadas, el proceso de hielo y deshielo genera
roturas en el suelo.
Loess: acúmulo de partículas limosas arrastradas por el viento en ambientes fríos.
En la península Ibérica, no encontramos, pero de Alemania para arriba sí, en Canadá, Norte de EE.UU. y
Eurasia.
5. INDICADORES DE EROSIÓN EÓLICA
Son 5 básicamente:
• Cambio en la textura y en la fertilidad de un suelo: Pérdida de partículas finas del horizonte superficial del
suelo. A veces, en superficie se ven morfologías que recuerdan a los ripples: son áreas residuales donde no
se ha llevado el viento y áreas de evacuación.
• Desaparición del horizonte A: y llega a aflorar el horizonte B
• Aparición de suelos escaldados: son suelos pulidos y secos, con una superficie endurecida por la acción del
viento. En estos casos, las plantas no suelen arraigar en el suelo. Hay déficit hídrico, déficit de oxígeno y al
cabo del tiempo, la planta muere.
• Afloramiento de raíces: exposición subaérea de raíces en pequeños taludes. Es también indicador de erosión
hídrica.
• Sombras de arena: acumulaciones de arenas a sombra de setos, vallas... de cualquier objeto.
Nebkha: sombras de arena de cierto tamaño, formadas a sombra de vegetación.
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Si la erosión eólica es muy importante, también se muestra en paredes: acanaladuras o surcos en paredes, o
socavamiento y descalce de postes.
TEMA 9. MÉTODOS DE ESTUDIO Y MITIGACIÓN DE LA EROSIÓN EÓLICA
Hay poco escrito sobre la erosión eólica.
Las aproximaciones que se han hecho son similares a las que se hicieron en la erosión hídrica:
−Métodos estimativos: se calcula de forma teórica la erosión potencial.
−Métodos de medición in−situ.
1. ESTIMACIÓN DE LA EORSIÓN EÓLICA POTENCIAL
Existen aproximaciones mediante modelos matemáticos, que derivan de técnicas de laboratorio. Estos
modelos predicen la cantidad de partículas transportadas por un determinado viento.
Los modelos parten de una ecuación propuesta por Bagnold (1941), el cual propuso:
que predice la cantidad de partículas transportadas por el viento en una sección unitaria en una unidad de
tiempo.
C: constante empírica que depende de cada sitio y que depende de la distribución horizontal de tamaño de
grano (de la textura).
d: tamaño medio de grano
D: constante. Tamaño estándar de la arena =0'25mm
u*'= velocidad friccional del viento sobre una superficie que ya está en erosión (ya funciona la saltación).
El problema está en C. Así que hay autores que proponen algo similar a la USLE.
En 1965, Shepil estableció 1 ecuación similar a la USLE y tuvo en cuenta a estos factores: E=f(I,k,C,V,L): la
cantidad de erosión potencial de un suelo medida en T/acre.año es función de T,k,C,L,V.
I: índice de erosionabilidad del suelo
K: aspereza superficial
C: factor climático
L: fetch: superficie lisa máxima
V: cobertera vegetal
Esta ecuación es mucho más compleja que la USLE, y por ello no ha tenido mucho éxito.
En España, ICONA estableció tablas y según los indicadores de erosión, se puede ver si la erosión es severa,
moderada o débil.
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2. TÉCNICAS DE CUANTIFIACIÓN IN−SITU DE LA EROSIÓN EÓLICA
Son similares a los métodos de cuantificación de la erosión hídrica:
• Se clavan clavos y se mide la velocidad a la que se reduce el suelo
• La cantidad de partículas arrastradas. Para ello se utiliza un tubo que se entierra en el suelo y en él caen
partículas arrastradas por el viento por saltación
Otro aparato muy caro es el Psamógrafo.
El problema es que estos aparatos, de por sí, inciden sobre la dirección del viento, y por ello se propone que se
ajusten previamente en túneles de viento.
Se utilizan mucho en Fuerteventura y Lanzarote (los únicos desiertos de España).
• Cartografía de zonas deflaccionadas y de zonas de acumulación de arenas, para ver la dirección del viento.
Se suelen usar fotos aéreas en color.
3. TÉCNICAS DE MITIGACIÓN DE LA EROSIÓN EÓLICA
Supone un problema porque las partículas arrastradas se acumulan en lugares no deseados.
• Plantar cultivos adecuados resistentes al viento.
• Mantener el humus (humificar) y la humedad del suelo (humidificar).
• Rotación de cultivos.
• Plantar los cultivos bajo superficie y así se evita la deflacción de semillas y que cuando la planta
nazca, ya tenga cierta resistencia al viento.
• Cubrir el suelo con una capa protectora que es mezcla de agua, fertilizantes y materia orgánica.
El sur del Sáhara es el más afectado por la desertificación.
Métodos para frenar el avance de las dunas:
• Empalizadas de maderas, que deben permitir el paso del viento y se produce acumulación de arena
antes y después de la empalizada.
• Mimbreras: aunque es ineficaz.
• Vegetación: se puede intentar plantar barreras de vegetación.
• Los surcos del arado de los cultivos: se hacen perpendicularmente a la dirección del viento.
• Cuando hay dunas muy móviles: se llegan a cubrir con piedras, con mezcla de agua y sal que
endurezca al perfil.
TEMA 10
No es fácil delimitar las características climáticas en los desiertos por dos razones principales:
− No se disponen de datos climatológicos suficientes y fiables ya que se necesitan series prolongadas de datos
en lugares donde apenas vive nadie.
− Los criterios de delimitación son dispares de modo que existen multitud de propuestas para la
caracterización climática de propuestas de las zonas desérticas(20.1, 20.2). Estas clasificaciones tienen el
problema de que las áreas semiáridas quedan pobremente definidas.(20.3) Este índice concentra su atención
en las áreas de transición.
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La UNEP(1992) en uno de sus informes sobre desertificación, propuso 1 índice . P P: precipitación media
nual
I= ETP: evapotranspiración potencial
ETP
Zona hiperárida! I<0.005
Zona árida! 0.05<I<0,20 ! clasificación en función del índice I
Zona semiárida!0.20<I<0.5
Zona subhúmeda seca!0.5<I<0.6
Según el criterio de GROVE (1997) el cual solo tiene en cuaenta la precipitación anual, se clasifican las zonas
desérticas en:
Zonas semiáridas: 200−500 mm
Zonas áridas: 25−20 mm
Zonas hiperáridas: 12 meses sin lluvia.
El clima no es para nada un determinante de las zonas desérticas solo es un factor más. Otros factores que
influyen mucho en la desertificación de una zona son:
− régimen de vientos.
− régimen hídrico
− cobertera vegetal
− acción humana.
1. CAUSAS DE LA DISTRIBUCIÓN DE ÁREAS DESÉRTICAS EN EL MUNDO
Esta distribución responde básicamente a cuatro factores:
1. Factor zonal: Zonabilidad climática (el clima es el principal factor que explica la desertificación en
determinadas zonas). Células de convección establecidas por latitudes. En determinadas latitudes en las que
convergen células no se producen precipitaciones áreas desérticas.
Estos son los llamados Desiertos zonales se caracterizan por ser áreas muy extensas en las que predomina
durante todo el año las condiciones anticlimáticas. Ej. De desiertos zonales:
Sáhara
Península arábica !hemisferio Norte
Australiano
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Kalahary ! hemisferio Sur
2.Continentalidad: Referida a áreas muy alejadas de la costa. Los frentes descargan su humedad conforme
entran en áreas continentales hasta ciertas zonas en las que los frentes están secos en esas áreas muy
continentales y alejadas de la costa donde no precipitan.
Los desiertos continentales solo se dan en grandes continentes. Se caracterizan por una variable extrema muy
alta temperatura de día y muy bajha de noche, y en invierno incluso nieva. No son tan extremadamente
desérticos como los zonales ya que tienen reducidas zonas hiperáridas y amplias zonas semiáridas. Ej. Centro
de Asia.
3.Orografía: Son áreas localizadas a sombra pluviométrica de frentes meteorológicos al pie de sistemas
montañosos costeros pero hacía el interior.
Desiertos de sombra
pluviométrica
4.Efectos climáticos locales: Dan lugar a condiciones meteorológicas particulares:
Los de menor extensión son: Venezuela, Brasil y Madagascar
Los desiertos costeros están en: Perú, Bolivia y Chile, que con los que están en África (Namibia y Angola). Se
deben más bien a procesos oceanográficos. El ascenso de agua fría desde el talud hacia la costa, hace que
exista menor evaporación, además por su latitud no suelen verse afectados por grandes frentes
meteorológicos. Pueden formarse ciertas nieblas y rocíos, pero no masas nubosas.
Otro factor climático local es el ALBEDO ( reflexión de rayos solares desde la superficie atmosférica). El
color del suelo en los desiertos influye en la Tª y Q. Los desiertos rocosos tienen tonos más oscuros, son más
cálidos que los desiertos arenosos de tonos más claros, oscuros! absorve radiación y no refleja a alta
temperatura.
2. CAUSAS DE LA DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA DE DESIERTOS EN ESPAÑA
Fundamentalmente existen tres áreas desérticas en España que coinciden con las de Europa porque no existe
otro país con desiertos en este continente.
CANARIAS
Debido a su proximidad al Sahara y a su latitud. Las islas más áridas son las orientales (Lanzarote y
Fuerteventura). Estas islas son bajas altitudinalmente lo cual unido a su escasa orografía impiden la
condensación de aguas en sus cumbres y por tanto precipitación. Además reciben los vientos cálidos y secos
del Sahara.
En el resto de las islas hay un gradiente progresivo hacia el oeste. La Gomera y el Hierro son las más
húmedas. En las más centrales: La Palma, Tenerife y Gran Canaria existe un claro gradiente no solo E−O sino
N−S.
El archipiélago esta afectado principalmente por los vientos alisios provenientes del N−O muy húmedos los
cuales originan corrientes litorales dirigidas hacia el sur q dan lugar a sedimentación de arene en zonas
meridionales y dan lugar a grandes playas.
53
En las zonas N se produce el efecto FOHEM que provoca que las zonas meridionales se sitúen a sombra
pluviométrica de los vientos húmedos.
BANDA ALMERIA−MURCIA.
Se extiende con mucha intensidad hacía Alicante por el N y hacia Granada y Málaga por el oeste. La acidez,
en este caso, viene dada por la lejanía a los frentes meteorológicos atlánticos. Además se encuentran a la
sombra pluviométrica de la cordillera Bética y Sierra Morena. Todo esto unido a la proximidad al Norte de
África hace que a veces reciban vientos cálidos y secos.
Características:
Pluviométría media = 200−230 mm
Mayor fluctuación térmica a lo largo del año
Tª máxima (1/2 del mes) = agosto 26 º C
Tª mínima (1/2 del mes) = enero 12º C
Más de medio año hay déficit hídrico permanente. Los desiertos no son extremos. Son las principales zonas
semiáridas de la península. Ej. Desierto de Tabernas.
OTRAS ZONAS CON CARÁCTER SEMIÁRIDO
• depresión del Duero ( Valladolid)
• Cuenca del Tajo ( Toledo y oeste de Cuenca)
• Cuenca del Guadiana ( Ciudad Real− Albacete)
• Cuenca del Guadalquivir ( Sevilla−Huelva)
• Depresiones interiores ( Guadix y Catalayud−Teruel).
• CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS DE LOS DESIERTOS.
Desde el punto de vista climático se distinguen dos tipos de desiertos:
• D. Fríos.
• D. Cálidos
(el límite entre ambos viene dado por la Tª media del mes de mas frío)
CARACTERÍSTICAS DE LOS DESIERTOS FRÍOS
• Típicamente continentales.
• Latitudes medias
• Gran oscilación térmica
• Precipitación muy condicionada por la topografía al ser desiertos principalmente montañosos. Son comunes
las nevadas.
• En invierno la evaporación es mínima, baja temperatura, precipitación baja y fuertes vientos que dan lugar a
desecación.
CARACTERÍSTICAS DE LOS DESIERTOS CÁLIDOS
• Tª elevada, provocada por la fuerte insolación po la inexistencia de nubes debido al carácter anticiclónico
54
de estas zonas. El aire ronda los 58º, de noche se irradia
• Temperatura elevada, provocada por la fuerte insolación por la inexistencia de nubes debido al carácter
anticiclónico de esta zona. El aire ronda los 58 ºC, de noche se iradia el calor acumulado durante el día. Por
lo que la temperatura muy baja de lugar a amplitudes térmicas acusadas menores a 20 ºC. Alta latitud y por
tanto existe cierta estacionalidad en la temperatura que no es constante durante el año.
La máxima temperatura registrada en la superficie del suelo fue en la ribera del mar rojo, igual a 83,5 ºC. En
desiertos costeros, las oscilaciones térmicas son menores, oscilaciones menores a 10 ºC.
• Precipitaciones bajas. Estas tienen un comportamiento irregular. La lluvia son debidas a fenómenos
convectivos y suelen ser tormentosas, impredecibles, breves aunque intensas. Una sola tormenta puede
superar el valor de la precipitación total de años anteriores. Se han registrado períodos de hasta 10 y 14
años sin lluvia. Los desiertos costeros suavizan las situaciones pluviométricas extremas.
• Vientos fuertes. Asociados a diferentes aportes de temperatura y presión entre las áreas extensas. En
superficies secas dan lugar a tormentas de polvo. Generalmente se dirigen desde zonas centrales de los
desiertos, hasta zonas marginales. Nombres comunes de estos vientos son: alisios, simon
• Evapotranspiración alta.
TEMA 11. CARÁCTERÍSTICAS DINÁMICAS DE LOS DESIERTOS
1. CLASIFICACIÓN GEOLÓGICA DE LOS DESIERTOS
Se distinguen dos tipos básicos de desiertos:
a)Desiertos de escudo y plataforma, también llamados cratones. Presentan superficies amplias y planas
aunque con un ligero abombamiento central. Están formados sobre materiales muy antiguos,(ej: Africa,
Australia) Orográficamente se caracteriza por una inmensa plenitud, levemente interrumpida por pequeños
relieves de origen volcánico (Sahara,), en ocasiones se encuentran zonas deprimidas localizadas por ejemplo
en África, en los valles de Rifft, en Kenia. Se caracterizan también amplios complejos dunares: Erg y Reg.
También es posible la localización de Yardangs.
En las zonas marginales de elevada planitud, la escasa pluviometría impide la consolidación de una red
fluvial, por lo que el agua se acumula en amplios lagos deserticos (depresiones lacustres), de bajo espesor y
tiempo de vida, ya que rápidamente se evaporan.
b)Desiertos de montaña y depresiones. Son característicos de zonas tectónicamente activas, con relieves
elevados que dan lugar a fallas y depresiones alternantes. Los relieves en altitud se ven sometidos a una
intensa denudación y desgaste mecánico por energía principalmente hídrica. Los productos se acumulan en las
depresiones y dan lugar a la formación de abanicos aluviales, glacis o pedimentos, etc. Es típica la formación
de lagos en las áreas encerradas entre los abanicos aluviales. Son lagos deserticos llamados playa lakes.
El viento no tiene mucha importancia en estos desiertos ya que los relieves elevados lo frenan, ejemplo Asia
central.
2. PROCESOS DE METEORIZACIÓN DE LOS SUSTRATOS ROCOSOS EN AMBIENTES
DESERTICOS
1.Física:
− Insolación
− Humectación y secado en zonas periféricas
55
− Crioplastia o gelifracción
− Descamación de rocas, tafonización
2. Química:
− Disolución
− Eflorescencias salinas: debido a las lluvias torrenciales en rocas porosas, las rocas se empapan de agua y
una vez que ya no llueve, esta agua se evapora transportando sales, y éstas quedan en la superficie en forma de
costrones. Se da también en suelos arcillosos.
− Caliches: en suelos encostrados donde el material arenoso queda cementado o endurecido por
precipitaciones de sales o calcita.
Todos estos suelos son raquíticos, de bajo espesor y mala ordenación interna. Los suelos típicos de ambientes
áridos son aridisoles, en los que se reconocen algunos horizontes y los entisoles en los que no se reconocen.
La acción del viento da lugar a la formación de hamadas (superficies escaldadas y arrasadas por el viento que
dan lugar a regiones con cantos afacetados y dunas: longitudinales, serpenteantes, bajanes).
Los lagos salinos Sabkha que al desecarse forman costras salinas que el viento rompe y redistribuye
(tormentas salinas).
La acción del agua sólo tiene lugar durante tormentas torrenciales, lo más característico de esta morfología
son los glacis. A los ríos efímeros se les denomina Gladis.
TEMA 12. EL CONCEPTO DE DESERTIFICACIÓN
Hay un crecimiento de la población en las zonas degradadas o en peligro de degradación.
La concienciación de la desertificación se da a partir de una sequía que hubo a finales de los años 60 en el
Sahel, con consecuencias catastróficas que atrajo la atención de todo el mundo.
El hombre es la principal causa de los procesos de desertización. En los años 70 se dieron muchos planes de
actuación y han ido disminuyendo desde entonces.
La UNESCO, en 1951, dedicó una investigación de zonas áridas: AZPR, publicándose los resultados de esta
investigación.
En 1977, la UNESCO publicó un mapa de distribución mundial de zonas áridas. En Nairobi se celebró la
UNCOD (I Conferencia Internacional sobre la desertificación), donde se definió a la desertificación como la
principal causa de degradación del suelo.
Esta Conferencia fue el punto de partida para el desarrollo de grupos de trabajo, de planes de actuación... se
inició un programa para la mitigación de la desertificación: PACD a finales de los años 70, que consistió en
repartir cuestionarios a la población de 91 países, para obtener un estado actualizado de la desertificación en el
mundo. Se publicaron los resultados en 1984 (GAP'84). Este primer informe fue un fracaso y los resultados
eran muy subjetivos.
Se hizo otro GAP, el GAP II que se concluyó en 1992.
Los resultados del cuestionario se combinaron con otros que tenía la UNESCO y se publicaron en la
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UNCED'92. Este informe (UNCED'92) sí constituye el documento básico más actualizado sobre la
desertificación de la Tierra.
Estos resultados se van publicando en forma de artículos, de informes...
1. DEFINICIONES
• Desertización: es sinónimo de despoblación.
• Desertificación: degradación de tierras en áreas áridas, semiáridas y secas−subhúmedas, como
resultado, fundamentalmente, de un impacto humano adverso.
• Degradación de tierras: deterioro de un terreno por las causas que sean y en el clima que sea.
• Aridificación: concepto más bien climático, que se refiere al aumento de la aridez (falta de agua
necesaria para los seres vivos) y tiene un carácter permanente. Puede ser sinónimo de desecación.
• Sequía (drought): corresponde también a una falta de agua, pero esta falta es temporal e inesperada.
Es un mínimo hidrológico dentro de un registro.
Hay varios tipos de sequía:
◊ Sequía meteorológica: cuando hay déficit hidrológico excesivamente prolongado en
el tiempo. También distinguimos entre:
⋅ Local
⋅ Regional
⋅ Subcontinental
◊ Sequía hidrológica: se refiere a un periodo prolongado de descenso de niveles de los
ríos, lagos, embalses, pozos... Está también relacionada con la sobreexplotación de
recursos hídricos.
◊ Sequía agrícola: período en el que escasea el agua necesaria para mantener las
prácticas agrícolas habituales. Muchas veces se mide como el déficit hídrico del suelo
durante la estación de crecimiento de la planta. Depende del tipo de planta usada...
TEMA 13.CAUSAS Y MECANISMOS GRAVES DE LA DESERTIFICACIÓN
Las causas son muy variadas: de tipo social, históricas, políticas, geológicas (por ejemplo, la erosión),
químicas (por ejemplo, la disolución)...
Las más importantes las dividimos en 3 temas. En este veremos:
1. Causas históricas, sociales, económicas y políticas
• Históricamente, son las zonas semiáridas las que dieron lugar a las principales civilizaciones:
Mesopotamia, Egipto...
Hace 5000 años tuvo lugar el llamado Óptimo Climático Holoceno: período de calentamiento atmosférico,
que en las zonas semiáridas aumentó las sequías y esta aridificación sirvió de estímulo a estas civilizaciones
para desarrollar técnicas avanzadas de producción de alimentos. Fundamentalmente dos técnicas: uso del
arado y sistema de riego, y tiene lugar la revolución agrícola o neolítica y se pasó del nomadismo al
sedentarismo. Esta revolución agrícola vino acompañada paralelamente a la invención de la rueda, en torno al
Creciente Fértil y sirvió para la comunicación con otras áreas limítrofes, de tal forma que los conocimientos
sobre explotación agrícola en zonas áridas se extendieron hacia el Norte de la India y hacia Europa.
57
El sedentarismo dio lugar a la aparición de las primeras ciudades. Esta situación se mantuvo durante toda la
Edad Media. En la Edad Moderna hay un nuevo cambio cultural y tecnológico ligado a la evolución médica y
a la revolución industrial (hacia finales del siglo XIX), aumentando la población de forma dramática en el
siglo XX, lo que supone un problema, que lleva a la superpoblación del planeta a un crecimiento de 100
millones de habitantes al año. En las dos últimas décadas ha decrecido ligeramente. Todo ello supone una
explotación de los recursos en los entornos de las ciudades.
• Causas sociales: son dos fundamentalmente:
♦ La insuficiente educación, que lleva al uso de una tecnología inapropiada en la explotación de
recursos, que lleva a la contaminación, produce explosión demográfica.
♦ Comportamiento de explotación inmediata del recurso para la subsistencia (se explota porque
no hay otro remedio) y por lo tanto, estas regiones no son consientes de la degradación de los
suelos, no se presta a la pérdida de superficie por sobreexplotación de recursos y todo esto es
una barrera frente a la implantación de medidas de mitigación.
• Causas económicas. Destacamos 3
♦ En los países subdesarrollados hay carencias de recursos económicos, tanto para la
implantación de medidas de mitigación como para su mantenimiento.
♦ La explosión demográfica necesita una sobreexplotación de los recursos alimenticios e
hídricos (se necesitan más terrenos para cultivar, sobrepastoreo...).
♦ Economía global: la explotación de recursos en estos países subdesarrollados se suele hacer
para beneficios de multinacionales o de países desarrollados, y generalmente esa explotación
deja poco margen para la inversión en medidas de mitigación.
• Causas políticas: hay 5 principales causas:
♦ Guerras e inestabilidad civil; características de estos países con escasez de recursos.
♦ Herencias del colonialismo: especialmente el británico.
♦ Economía global que lleva a la sobreexplotación de los recursos y que produce un aumento de
la deuda externa.
♦ Fuerza política de las compañías petrolíferas, que llevan a un aumento continuo de la
producción de crudo, presionan para un incremento de la producción de vehículos, y con todo
ello, un incremento del calentamiento global y de la sequía en los países subdesérticos.
♦ Orgullo de los países en vías de desarrollo que lleva a buscar una autosuficiencia alimentaria
en una independencia de la explotación de los recursos.
2. Actividades urbanas e industriales
El desarrollo de grandes ciudades suponen un problema en zonas desérticas, ya que se sustituye el suelo y la
vegetación por el asfalto, que es impermeable e impide la infiltración, aumentando la escorrentía y en
ciudades que están sobre laderas, esto va a producir graves problemas de erosión. Ejemplo, Barrio de Fabelas
en Brasil.
También en las ciudades hay más circulación de vehículos que generan compactación del suelo y disminuyen
la infiltración.
Por otro lado, las ciudades generan residuos urbanos que favorecen la salinización y la contaminación de
suelos.
En cuanto a las actividades industriales, podemos hablar de las explotaciones mineras, que también generan
contaminación, impacto paisajístico, erosión hídrica en las laderas de las explotaciones abiertas...
58
Generalmente, se toman medidas de restauración de los suelos de una mina abandonada. Normalmente el
suelo de una mina está acidificado y habría que encalarlo para aumentar el pH.
Las explotaciones de petróleo, generalmente, están en países subdesarrollados y en zonas subdesérticas.
La polución atmosférica que genera lluvia ácida que produce desfoliación, calentamiento global....
Fig 1. Ejemplo de cómo se produce la acidificación de suelos por actividades industriales, ¿donde se produce
la pérdida de productos acidificantes?
! ganancias
!pérdidas
Matriz de impacto de las explotaciones de recursos minerales (es una matriz de Leopold).
Fig 4: ideas para minimizar el impacto visual
Fig 7.4: lluvia ácida. Esta emisión de gases (SO2) a la atmósfera, ha aumentado en el siglo XX.
Fig 7.16: lluvia ácida
Fig 7.18
Fig 11.8: (gráfica) descarga de ríos. A mayor urbanización, el período de retorno de las avenidas es menor.
TEMA 14. PROCESOS DE DESERTIFICACIÓN I:
SOBREPASTOREO, DEFORESTACIÓN, CULTIVO ABUSIVO
• SOBREPASTOREO
El sobrepastoreo es un fenómeno exclusivo del siglo XX. El tipo de explotaciones ganaderas también ha
cambiado. Ahora se ha establecido el tipo americano de rancho. Este estilo sedentario y rentable
económicamente, ha sustituido al nomadismo en otras zonas como en África o Asia. Esto da degradación de
suelos importante en muchas zonas alrededor de las granjas o ranchos.
Los principales efectos negativos de las granjas o ranchos son 5:
• Esquilmación de la vegetación, ya que estas concentraciones de ganado en un punto concreto desequilibra
la carga ganadera sostenible (capacidad de carga ganadera del territorio) y el numero de cabezas del
ganado. Incluso se ha llegado a sustituir la vegetación natural por la vegetación palatable o vegetación que
come el ganado. Esto conlleva cambios en el suelo y en la hidrología del suelo.
• Los pastos degradados por el ganado son colonizados por otras especies vegetales, que muchas veces se han
visto que son tóxicas para el ganado o bien tienen poco valor forrajero, por lo tanto, disminuye la capacidad
de carga del territorio. Ejemplo, los matorrales invaden rápidamente pastos degradados y además, el ganado
no lo come y además, tampoco arde.
Por otro lado, en ocasiones se producen quemas controladas para favorecer el rebrote de plantas forrajeras.
Tradicionalmente se hacen en momentos críticos, coincidiendo con la época de lluvia (erosiva en estos
ambientes semiáridos).
59
• Pisoteo del ganado: produce una compactación del suelo y el suelo se hace más vulnerable porque
disminuye la infiltración y aumenta la escorrentía y esta vulnerabilidad también crece si el pisoteo se
produce cuando el suelo está húmedo.
También se incluye aquí el paso de vehículos. Esto llega a tener gran importancia en grandes explotaciones
ganaderas.
• Sobreexplotación de acuíferos y sobreexcavación de pozos para abrevaderos.
• Efectos negativos de orden bioquímico: contaminación que acompaña a las explotaciones ganaderas (sobre
todo intensiva); producción de patógenos a través del orín y excrementos; contaminación por los pesticidas
que se introducen en los pastos...
La baja rentabilidad de las explotaciones ganaderas hace que se lleven a cabo medidas de corrección del suelo
y de medidas de disminución de la erosión.
Técnicas preventivas de los efectos negativos del sobrepastoreo
• Mantener un número de reses sostenible (sostener la capacidad de carga). Pero esto es muy teórico porque
cada ganado y cultivo sostiene una capacidad de carga distinta. Es difícil de evaluar. Como regla general no
habría que superarla.
Si enumeramos algunas técnicas adecuadas en líneas generales:
⋅ Hacer un buen uso del estiércol como fertilizante natural de los suelos.
⋅ Habría que tener una buena reserva de pienso como sustituyente o recurso
alternativo del forraje natural.
⋅ Los pastizales deberían ser planos, sin pendiente y deberían tener un buen
desarrollo de suelo.
⋅ No excavar pozos indiscriminadamente, sino racionalizar el uso de los
recursos hídricos. La explotación de recursos hídricos debería adaptarse a la
explotación de agua regional (explotación de agua para ganado y explotación
para otros usos).
⋅ Volver al nomadismo o transhumancia. Son prácticas que deberían
recuperarse en zonas semiáridas. Aunque debe evitarse en zonas muy áridas,
porque la poca vegetación que exista puede ser desbastada por el ganado.
⋅ Evitar un excesivo pastoreo de los residuos de cultivo, al menos durante la
estación seca, lo cual es complicado. Hay que buscar una explotación de
campo de forma rotatoria (entre ganado y cultivo) en sistemas limítrofes
entre áreas ganaderas y áreas agrícolas.
⋅ Sustituir especies de pastos anuales por especies perennes, porque estas
últimas permiten rebrotes tras haber sido consumida por el ganado. Se
recomienda mezclar y rotar varios tipos de plantas. Arbustos anuales se
podrían compensar con hierbas.
⋅ Probar con otros animales.
Zonas afectadas por sobrepastoreo:
• Grandes pastizales. Centro y norte de EE.UU.
• Chile
• Pampa y Patagonia argentina
• Suráfrica y Sagel
• Límites de desiertos africanos y asiáticos
60
• La India
• Norte de China (limite con el desierto de Mongolia)
• Australia
• En Europa: en el tercio norte de la Península Ibérica (cuenca del Ebro
y Duero), sur de Francia y centro de Italia
• DEFORESTACIÓN
La deforestación es la pérdida de masa forestal. Tiene lugar de muchas maneras: incendios; tala mecanizada
(supone un clareo selectivo de algunas zonas); en la roturación de una zona se tala de manera burda, se quema
y luego se planta.
La deforestación en la mayoría de las ocasiones, tiene como objetivo la roturación de tierra y extensión de
cultivos.
En ocasiones se deforesta para conseguir nuevos pastos, aunque casi está en desuso.
Lo que más se da ahora es la deforestación con fines urbanísticos. En países pobres africanos (en zonas
semiáridas) se usan árboles como combustible y también para la construcción.
En las zonas semiáridas, como el Sagel, el problema de la deforestación es tan grave que permite hablar de
crisis maderera en algunos países. En el Sagel, la leña supone el 90% del combustible.
Esta crisis se relaciona con la explosión demográfica en esas zonas, también con la migración a las ciudades
(aumento de concentración en núcleos aislados). En estos países se empieza a cortar madera viva, que impide
la regeneración.
Impacto de la deforestación (efectos negativos)
Son 7:
• Desprotección del suelo frente al impacto de las gotas de lluvia.
• Se disminuye la evapotranspiración (ETP), por lo tanto, aumenta la cantidad de agua de escorrentía. Suele
aumentar en un 50% el agua de escorrentía tras la deforestación.
• Se elimina la hojarasca y el humus (Horizonte A) y la materia orgánica.
• Aumenta, en unas 15 veces, la concentración de solutos en las aguas superficiales (de escorrentía). Hace
disminuir la calidad de las aguas.
• Si se eliminan las raíces en la deforestación, el suelo pierde cohesión. Si se dejan las raíces muertas, la
materia orgánica se pudre, pero deja poros y huecos por lo que se infiltra el agua.
• Si la deforestación se hace por incendio, el suelo quemado forma una costra que disminuye la infiltración y
aumenta la escorrentía.
• La construcción de caminos forestales (de acero), concentra los procesos erosivos en puntos concretos.
En la actualidad, la deforestación ha alcanzado problemas dramáticos. Es muy importante en Etiopía.
Las zonas más afectadas por la deforestación son el norte de las Rocosas, cuenca amazónica, suereste asiática,
India, centro de África, Europa (países del Este y en general, la cuenca del Mediterráneo, Turquía, Grecia y
este y sureste de España).
Se puede arreglar:
◊ Deforestando donde no había bosque
61
◊ Reforestando donde había y se perdió: es una
práctica que no está equilibrada con las prácticas de
deforestación. Actualmente se deforestan 12.000Ha
y se reforestan 1000Ha. La reforestación también
tiene problemas. Se hacen reforestaciones con
monocultivos y esto supone problemas en el caso de
enfermedades, porque se pierde todo el bosque.
Además, los bosques monocultivos también se
incendian con mayor facilidad que los bosques
naturales, son más delicados, necesitan más dinero
en plaguicidas.
También hay que hablar de los bosques monocultivos reforestados explotados para maderas. En ellos, el suelo
se va empobreciendo en nutrientes (se enriquece en algunos, pero se empobrece en otros). A esto se le añade
el problema de la introducción de especies exóticas para explotación maderera. Por ejemplo, el eucalipto en
España, que es una especie australiana. Su problema es que empobrece el suelo y dificulta la implantación de
otras especies arbóreas. Además, no genera suelo.
En España, la erosión de suelos debido a deforestación es un problema gravísimo, la causa de ello es histórica.
Repaso histórico a la deforestación en España (no entra en examen)
España en la época romana tenía gran cantidad de masa forestal, pero a la vez había una gran industria
maderera. La etapa romana fue la primera etapa de la deforestación (sobre todo para su uso como combustible
e industria maderera).
Más de 1000 millones de toneladas de suelo se pierden en España por erosión y en algunas zonas se pierden
más de 500toneladas/Ha.año
Fig 1 (mapa de España), donde se ve el alcance relativo de la erosión, por comunidades autónomas.
La erosión grave es más importante en Andalucía y Murcia, seguido de Madrid, Extremadura y Castilla la
Mancha.
Fig 7 (mapa de España): información del Instituto Geológico. Es grave en Castilla−León y Baleares.
Fig 7.38: Estimación de ICONA: Sur y Este: zonas más afectadas. Aunque este mapa no es muy fiable ya que
han puesto a Cádiz como una de las provincias de Andalucía con más erosión, cosa que no es cierta.
Desde un punto de vista económico, en España la erosión produce pérdidas, que para el período de
1986−2016, se estiman en 0'87 billones de pesetas (más de 5000 millones de euros). En algunas zonas se han
llegado a superar las pérdidas de 3.000 euros/Ha.
Según los datos del Instituto Geológico, más del 30% del territorio español sufre erosión grave y el otro 45%
sufre erosión que se puede acentuar.
Un problema añadido es que las partículas y los suelos arrastrados están aterrando los embalses, de forma que
estos embalses se inutilizan y además, se eutrofizan porque el suelo arrastrado lleva materia orgánica. Esta es
la causa principal de desertificación en España.
Fig 3 (mapa de España). Zonas susceptibles de sufrir desertificación: depresión del Ebro, Este de la cuenca del
Tajo y Huelva.
62
Mapa de zonas áridas de España (a la izquierda y arriba de la fotocopia).
Fig 7.36 Ejemplo de cómo tras la deforestación aumenta la escorrentía.
• ROTURACIÓN Y CULTIVO ABUSIVO
La principal consecuencia de esto es el aumento de la erosionabilidad del suelo. La agricultura del arado
aumenta la escorrentía; aumenta la densidad de drenaje unas 10 veces; desencadena procesos de piping,
disminuye la ETP; acelera la evacuación de agua (y por lo tanto, nutrientes), del suelo. Por todo esto, se suele
hablar de la erosión agrícola.
Muchas plantas cultivadas tienen menos biomasa que las plantas naturales, por lo tanto, la agricultura supone
una pérdida de materia orgánica del suelo, y con ello, pierde cohesión, estabilidad.
En los cultivos extensivos (que abarcan amplias zonas), se suele dar un abuso de fertilizantes químicos (que se
evacuan rápidamente porque el suelo tiene menor capacidad de infiltración y porque hay exceso de agua por
el riego) y van a parar a cuencas fluviales y son fuente de contaminación.
El suelo se compacta, sobre todo cuando usamos maquinaria pesada, y el suelo se hace poco drenante,
pudiéndose a llegar a procesos de hidromorfismo.
Otra práctica que tiene a veces efectos negativos es la quema de rastrojos, que destruye la materia orgánica,
deshidrata el suelo y también destruye la microestructura del suelo.
La explotación abusiva tiende a ocupar áreas más marginales, por ejemplo, con mayor pendiente que hace que
aumente la erosión.
La recuperación natural de tierras que han sido roturadas previamente, es muy complicada porque el suelo ha
perdido su estructura original.
Zonas extensivas de cultivo del mundo: Patagonia y sur de Brasil, suertes asiático, este de EE.UU., centro de
África, Sagel y norte de África, y prácticamente toda Europa.
Prácticas preventivas de los efectos negativos
• Habría que implantar o sembrar inmediatamente después de la roturación. Si se implantara
inmediatamente después, las pérdidas de suelo se reducirían en un 90%.
• El laboreo debería ser mínimo y para ello se debe usar maquinaria pequeña y ligera para que no se
apelmace el suelo.
• Hacer los surcos según las curvas de nivel
• Cuando se rotura una zona que antes estaba vegetada, la roturación debería ser progresiva, poco a
poco.
• Los restos de esta tala no deben destruirse, sino utilizarse (se puede distribuir por encima de la finca
hasta que se cultive).
• Después de la recolección, la paja no debería quemarse, sino que se debería picar y si no, distribuir de
nuevo en el campo, o bien empacar y dejar el empacado un tiempo sobre el campo, para que una parte
de los minerales con la lluvia vuelvan al suelo.
• El barbecho es una buena práctica, pero casi está en desuso, y debería durar un tiempo suficiente para
que el suelo se recuperara.
Agricultura intensiva en España
63
Se instaló en los años 50 y 60 y dio lugar a la roturación y explotación intensiva de amplias áreas en zonas
semiáridas. Por ejemplo, el Plan Badajoz; el Plan del Ebro y en la costa tropical de Granda y en Almería.
En estas zonas del sureste, la agricultura es de invernaderos. Esta agricultura de invernadero se implanta en
zonas no adecuadas (donde no hay suelo), por ejemplo, zona de Dalia; y como no existe suelo, éste se
implanta: se cubre la superficie del terreno con 3 capas para conseguir cierto sustrato edáfico. Estas 3 capas
son de: arena (10−20 cm), estiércol (2 cm) y tierra (30 cm). A estos cultivos también se les llama enarenados.
La arena fina actúa de filtro y recoge las lluvias que pueden caer. Estos suelos consumen mucha arena, que
cuando se saca de los ríos (generalmente), genera un gran impacto y supone un problema en la dinámica
fluvial porque se cambia su comportamiento hidráulico.
Otros problemas son los propios plásticos, que tienen una vida efímera, que se pudren al cabo de uno o dos
años y hay que cambiarlos. Algunas veces se reciclan, pero normalmente se queman y generan gases
contaminantes. Aparte, los plásticos viejos se rompen con facilidad y con el viento se vuelan y contaminan
otros suelos.
Otro problema de estas explotaciones (de zonas de cereal), es el monocultivo (que no es tan grave en el
sureste de España), porque el suelo se empobrece más rápidamente en determinados minerales, y estos suelos
son más susceptibles a las plagas y es ahí donde viene el problema: el uso de plaguicidas y fertilizantes (que
son contaminantes cuando pasan al ciclo hidrológico).
Es conveniente usar el control biológico de plagas.
La capa de estiércol hay que vigilarla ya que su alta salinidad y su composición química puede ser perjudicial
para las plantas.
TEMA 15.PROCESOS DE DESERTIFICACIÓN II:
SOBREEXPLOTACIÓN DE RECURSOS HÍDRICOS
El problema del regadío es tan grave que se considera como una de las causas principales de la
desertificación.
Hoy en día, más de la mitad del agua consumida por el hombre es para el riego.
La tasa actual de crecimiento anual de riego es del 2%.
1. PROBLEMAS
• Sobreexplotación de recursos hídricos por derivación (trasvase de una cuenca a otra).
El trasvase supone siempre la reducción del caudal de una cuenca fluvial, ya que no se desplaza esa agua
hacia otro río, sino que se pierden en la zona de riego. Si estos ríos desembocan en el mar, no pasa nada, pero
si desembocan en un lago, supone un problema porque puede llegar a desecarse ese lago.
Fig 5.14 (pág 22 fotocopias).
Fig 19.20 (pág 22): roturación de las cuencas de los ríos que alimentan al Mar Caspio y al Mar Aral hace que
el nivel de estos mares haya disminuido.
Fig 7.10 (pág 23)
64
Fig 5.15 (pág 22)
La consecuencia sobre el Mar Aral es que el nivel ha bajado de forma importante. La pesca también ha
disminuido gravemente (hasta cero). La vida ha desaparecido. Las aguas que sirven de riego de estos campos
se han contaminado con pesticidas y ha aumentado la salinidad. Por todo esto y más, la ONU considera que
este es el mayor impacto del hombre en el siglo XX.
Fig 5.16 (pág 22). Mar de Azov.
Otro ejemplo dramático es el Mar Muerto en Israel (zona semiárida). Fig 276. En este Mar (el más salado del
mundo), la precipitación de sales en las orillas es tal que se explota industrialmente. Además, ha desparecido
todo tipo de vida.
Fig 7.10 (pág 23). Proyecto de creación de canales para regar los campos de Siberia.
Fig 19.33 (pág 23): salinización total de la cuenca del río Casamonte.
Fig 7.11 última fotocopia. Plan Hidrológico Nacional. La cuenca del Ebro sería lo que más sufriría en este
trasvase hasta la costa levantina y Almería. Este proyecto es inviable porque no se han tenido en cuenta los
cambios climáticos que han provocado cambios en el caudal del río en estos últimos años.
Los embalses suelen ser un freno a la circulación de agua y al transporte, pierde velocidad y hay
sedimentación, por lo que el embalse se aterra y ya no sirve para nada, por lo que el tiempo de vida es de
20−30 años. Aguas abajo del embalse, hay más erosión. Un problema añadido a las embalses es el que este
sedimento que queda retenido por las presas, ya no llega a las costas y se da una erosión costera.
Ejemplo, el río Segura, que ya no lleva sedimento y está muy seco.
Se piensa que los embalses son la principal causa de la erosión costera en la mayoría de los países
industrializados.
Ejemplo: entre Salúcar y Rota.
El Guadalquivir, en comparación con el Ebro y el Tajo, tiene pocos embalses (en torno a 200).
Aparte de la explotación por derivación tenemos:
• Sobreexplotación de acuíferos
Uno de los efectos de esto es la subsidencia inducida. El nivel freático desciende en torno al punto de
explotación y se genera un cono de depresión (donde va a disminuir el nivel del acuífero), conforme nos
alejamos del punto de explotación, el nivel se recupera poco a poco.
Hay una ley que regula la explotación de aguas subterráneas, donde afirma que los conos de depresión no
deben enlazar con el cono de otra explotación. Está relacionado con la capacidad de bombeo de cada pozo y
de su ubicación. Para que la administración pública los controle, deberían declararse cada pozo, a lo que
también obliga la ley.
Un problema de la sobreexplotación de acuíferos es la subsidencia inducida: si el acuífero es detrítico (lo más
normal), el agua ocupa esos poros y ejerce una presión sobre las partículas. En el momento en que se extrae el
agua, se pierde la presión y el poro se vacía y las partículas del suelo se reordenan y ocupan menos espacio.
Se produce una compresión vertical del estrato. No todos los materiales responden igual a este fenómeno. Las
65
arcillas tienen compresibilidad muy elevada y reducen mucho su espesor al pasar de una situación a otra, por
ello la sobreexplotación de acuíferos arcillosos provoca una disminución de la superficie (se hunde la
superficie: subsidencia).
Table 6.4 (pág 24)
Figure 4.11 (pág 24)
En México el hundimiento es muy importante. También en Londres, Venecia, Bangkok y Japón se da este
problema de hundimiento.
• Riego en áreas reducidas
Da lugar a 4 problemas principales:
• Hidrocompactación: típico de sobrerriego en zonas áridas. Las partículas de un suelo en seco mantienen
cierta resistencia mecánica entre ellas. Un suelo que nunca se ha humedecido, si se humedece mucho por
primera vez, sufre reordenación de las partículas y se produce compactación, por sobrerriego. Se produce
también asentamiento pero local (es puntual). Esta compactación en algunos casos ha producido la rotura de
cañerías o acequias.
• Water logging o hidromorfismo: es un conjunto de fenómenos que afectan a suelos totalmente empapados
en agua. Se da en el SE de España.
Fundamentalmente los procesos que constituyen el water logging son:
◊ Disminución, o incluso desaparición de la vida aerobia del suelo (de bacterias que son
importantes en la degradación de materia orgánica), lo que provoca pérdida de humus
y de mineralización.
◊ Tiene lugar una acidificación generalmente por lixiviado de las sales solubles. Los
suelos muy encharcados suelen ser ácidos. Esto disminuye el pH y si llega a ser
inferior a 4'5, el suelo sería totalmente tóxico para cualquier vegetación (por alto
contenido en aluminio).
◊ El agua del suelo disuelve las sales que están en él y por evaporación el agua asciende
a la superficie. Conforme el agua se evapora, la sal se concentra y la superficie se
saliniza. Uno de los problemas más importantes es el de la salinización. El Water
logging se da en zonas no homogéneas. Por ejemplo, donde hay ciertos desniveles.
• Lixiviación: lavado de cationes y de bases en el horizonte superior del suelo hacia horizontes inferiores, en
los cuales se acumula. (traslocación).
Consecuencias: se empobrece el horizonte superior y la precipitación o acumulación en el horizonte inferior
hace que disminuya su permeabilidad y se endurezca, limitando la penetración de las raíces y puedan darse
condiciones hidromorfas e incluso, se ha llegado a dar en el horizonte inferior concreciones de hierro.
• Salinización y alcalinización: la salinización es un problema en áreas de regadío. Consiste en la alta
acumulación de sales solubles en el horizontes superior del suelo (de sodio, calcio, magnesio, cloruros,
sulfatos y carbonatos).
Alcalinización: enriquecimiento excesivo de sodio. Un suelo empieza a ser salino (según la FAO), cuando la
proporción de sales en el horizonte superior es del orden 1 ó 2 %.
66
El problema de las sales en las plantas es importante porque las sales aumentan la presión osmótica del suelo
(el agua pasa de la planta al suelo y la planta muere por desecación).
El sodio también es negativo en las plantas porque dispersa a las arcillas y el suelo pierde consistencia. El
sodio solubiliza a la materia orgánica y además favorece el sellado de los horizontes superiores, y disminuye
la permeabilidad.
Cuantificación del contenido de suelos: se utilizan distintos parámetros, como: la conductividad eléctrica,
medida en mmhos/cm (pág 24, gráfica); el porcentaje de sodio intercambiable (ESP); o por la Relación de
Adsorción de Sodio (SAR). El SAR se utiliza para evaluar la calidad del agua para riego.
Un valor de SAR>4, o bien un valor >15% de ESP, ya son indicativos de la salinización.
Las prácticas de regadío, en general, tienden a dar salinización, porque las sales del agua de regadío se
acumulan en el suelo y además, el agua se evapora y las sales se concentran en la parte superficial.
Tabla 19−3 (pág 24).
Un suelo salinizado es un suelo menos poroso, más impermeable. Va a verse afectado por procesos de
meteorización salina. Estos procesos se agravan más en aguas costeras, donde la explotación de acuíferos
puede provocar la entrada de agua salada desde el mar y es salinización inducida de los suelos.
Fig 7.32 (última pág)
Fig 19.32 (última pág)
En Cádiz, en Chipiona hay entrada de agua desde el mar, debido a la sobreexplotación de acuíferos para regar.
Tolerancia relativa de una planta a la salinidad: capacidad de una planta para soportar los efectos negativos de
un exceso de sales. Se expresa en términos de productividad:
y= objetivos alcanzados con salinidad . 100
objetivos alcanzados sin salinidad
Cuando y<50%: no suele ser aceptable en términos de rentabilidad de una explotación agrícola.
Pág 22.
A mayor salinidad, menor rendimiento de la explotación.
La tabla indica que no todas las plantas toleran la misma salinidad.
En todas las plantas existe un momento crítico que es la germinación, en que son menos tolerantes, por eso se
recomienda sembrar semillas pregerminadas (ya están preparadas) para evitar el problema.
Cuando la planta crece, ya tolera mejor la salinidad: como la cebada, el trigo, el maíz y la remolacha.
La temperatura también afecta a la tolerancia de las plantas. A mayor temperatura, efecto osmótico inverso
que impide que la planta pueda tolerar esa salinidad.
Salinización de suelos de regadíos en España
67
En la depresión del Ebro ya hay afloramientos salinos en la superficie, y el agua de escorrentía ya tiene
salinidad elevada, para ser agua natural, por lo tanto, la evaporación de campos de cultivos generan estos
problemas graves de salinización.
En la depresión del Ebro, en la actualidad, hay 1000 Km2 que ya no se pueden cultivar, y otros 1500 Km2
más requieren un control continuo del nivel de sales porque están en vías de salinización.
Uno de los efectos más comunes son las eflorescencias de sales (precipitadas en la superficie) y se ven de
color blanco.
Las prácticas de regadío que deberían hacerse para disminuir este efecto sobre riego serían:
• Usar plantas tolerantes a la sal
• Evitar el sobrerriego. Regar con riego por aspersión es mejor, pero también tiene ciertos efectos
erosivos, por el impacto de la gota de agua. El mejor método es el riego por goteo, aplicado en la base
de la implantación. Así se evitan los problemas por sobrerriego y no se desperdicia el agua.
• Se recomienda regar por la noche
Erosión y desertificación.
59
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