Tesis Maestría en Ciencias Geología Alma Patricia Sámano Tirado

Tesis Maestría Ciencias-Geología
Alma Patricia Sámano Tirado
2008
1. INTRODUCCIÓN
El suelo es un recurso renovable si es conservado adecuadamente, en caso
contrario, se generan pérdidas de suelo que conducen al deterioro del medio
ambiente. Estas alteraciones ecológicas afectan a la fauna y la flora de la región.
Los prolongados periodos de sequías que se han presentado en los últimos años,
la sobreexplotación de agostaderos y mantos acuíferos, los desmontes y tala
inmoderada, así como los incendios, han causado transformaciones drásticas en
la vegetación, propiciando la degradación y erosión de suelos, disminución de la
cubierta vegetal, así como de
la retención o infiltración del agua de lluvia,
ocasionando el deterioro de los recursos naturales y reducción en la disponibilidad
del agua. (López, 2001).
El proceso de alteración de las rocas causado por la acción de agentes físicos y
químicos, continúa con los procesos de erosión que remueven sus partículas
principalmente por la acción del agua.
En zonas con protección de cobertura vegetal, la energía cinética de las gotas de
agua es minimizada por la cobertura vegetal, por lo que la erosión laminar se
mantiene en rangos moderados. Cuando hay poca o insuficiente cobertura
vegetal, el suelo está expuesto a la acción directa del agua, ya que el suelo
desprotegido recibe el impacto directo de las gotas de lluvia en una proporción
equivalente al diámetro de las partículas elevado a la tercera potencia. El impacto
erosionará y transportará aguas abajo
a las partículas más pequeñas, dando
lugar al desgaste del terreno y a desarrollarse el proceso de erosión laminar (Kirby
y Morgan, 1984).
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1.1.
Antecedentes
Los primeros estudios científicos sobre la erosión se deben al edafólogo alemán
Wollny a finales del siglo XIX, midiendo en pequeñas parcelas los efectos del
binomio suelo-agua. En Estados Unidos de América se desarrollan las primeras
investigaciones, y se crea en 1907 una política oficial de protección del suelo. La
creación del Soil Conservation Service (SCS) en 1935, desarrolló el conocimiento
de los procesos erosivos, siendo los pioneros Laws (1940), Ellison (1944) y Zingg
(1940), cuya ecuación está considerada como el primer método de predicción de
erosión. Siendo esta una expresión que relacionó la erosión del suelo con una
pendiente elevada y una longitud de declive.
En la siguiente década, Wischmeier (1959), recoge las experiencias de Laws y
Ellison, relativas a la velocidad de caída e impactos de gotas de lluvia, y establece
el índice de erosión pluvial (factor R). Conjuntamente
al desarrollo de estas
ecuaciones se introdujo el concepto de tolerancia de pérdida de suelo (Smith y
Stamey, 1965). Esto permitió a los técnicos, medir cuanta erosión del suelo se
podría “tolerar” antes de experimentar un daño excesivo.
En los inicios de la década de los 50, Wischmeier, Smith y sus colegas comienzan
a recoger y analizar una cantidad de datos de más de 10,000 parcelas/año. El
resultado fue el modelo EUPS (USLE) de Wischmeier y Smith, 1965, que es la
Ecuación Universal de Pérdida de Suelo, esta se convirtió en la fórmula más
ampliamente utilizada, para estimar la erosión hídrica (laminar y en canalillos). En
1969 Meyer y Wischmeier establecen el modelo conceptual, con base física que
mejor refleja el fenómeno de erosión hídrica en una parcela experimental.
El desarrollo de la EUPS (USLE) continuó resultando su última versión en 1978,
atribuida a Wischmeier y Smith, utilizando datos obtenidos con simuladores de
lluvia, de aquí se obtuvieron el nomograma de erosionabilidad y los factores de
cubierta vegetal.
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En la última versión del modelo EUPS, el modelo RUSLE (Revised Universal Soil
Loss Equation) por Lane y Nearing (1989) se han realizado correcciones, pero la
EUPS original es la
herramienta existente más usada para tener una
aproximación relativa del grado de erosión.
Los primeros estudios en el Estado de Sonora, sobre erosión de suelos fueron
realizados por IMADES dentro del Programa de Ordenamiento Ecológico del
Estado de Sonora en 1998. La erosión se cuantificó utilizando un modelo
matemático, que es la ecuación Universal de Pérdida de Suelos. Las variables del
modelo fueron obtenidas de planos de erosividad, planos de suelos, modelos
digitales de elevación, plano de vegetación y uso del suelo, obtenidos de INEGI.
Recientemente se han realizados algunos trabajos como el de López Reyes
(2001) sobre la degradación de suelos de uso ganadero. Minjarez, et al (2004)
realizaron
un proyecto para la CEA del Estado de Sonora de restauración y
conservación de suelo en la cuenca del Río Sonora.
Este trabajo se desarrolla con la utilización del SIG (Arc View) e imágenes de
satélite, Spot y fotografía convencional 1:50,000, con la idea de hacer mapas de
erosión de áreas susceptibles a tener zonas degradadas y calcular la erosión
hídrica por medio de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo, y con esto poder
estimar los índices de erosión tolerables en la zona (mapas de erosión potencial y
actual), así como el mapa geomorfológico y de cárcavas.
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1.2.
Objetivos
El presente trabajo tiene como fin fundamental el hacer un estudio de evaluación
de erosión natural de la cuenca media y alta del Río Sonora y determinar áreas de
mayor susceptibilidad a erosión.
Objetivos Generales:
- Evaluación de erosión natural hídrica mediante el método de la Ecuación
Universal de Pérdida de Suelo EUPS.
- Demostrar la utilidad de los
Sistemas de Información Geográfica (SIG)
para evaluar la erosión natural y generar sobre él los mapas insumo y
resultado.
- Realizar una cartografía de cárcavas
utilizando fotografía aéreas y
comparar el resultado con los análisis matemáticos realizados.
Objetivos Específicos:
- Realizar un mapa geomorfológico
- Determinación del factor erosividad por precipitación pluvial “R” y obtener
un mapa.
- Determinación del factor erosionabilidad del suelo “K” y su mapa.
- Determinación del factor longitud y grado de pendiente “LS” y su mapa.
- Determinación del factor de manejo de cultivo y/o cubierta vegetal y su
mapa.
- Realizar un mapa de cárcavas.
- Determinar la erodabilidad del suelo, haciendo un estudio de la erosión en
la cabeza de las cárcavas recientes comparándolas con la misma cárcava
hace 30 años.
- Elaborar mapas de erosión Potencial y Actual.
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1.3.
Localización
El área de estudio se localiza en la región centro-noreste del estado de Sonora
dentro de las coordenadas UTM 463 326.62, 3 437 405.74 superior izquierda y
619 898.31, 3 194 458.73 inferior derecha (Figura1.3.1) con una área de
21,197.08 Km2 y comprende los municipios de Bacoachi, Banámichi, Huépac, San
Felipe de Jesús, Opodepe, Aconchi, Baviácora, Ures, San Miguel de Horcasitas,
Rayón Cucurpe y parte de los municipios de Cananea, Imuris, Santa Ana,
Benjamín Hill, Arizpe, Hermosillo, Mazatán, Villa Pesqueira, Moctezuma, Cumpas
Fronteras (Fig. 1.3.2).
Figura 1.3.1. Localización área de Estudio “Cuenca Media
y Alta del Río Sonora”.
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Las vías de acceso, saliendo de la ciudad de Hermosillo se toma la carretera 21
hasta llegar al poblado de Mazocahui, posteriormente hacia el norte por la
carretera que pasa por los poblados de Baviácora, Aconchi, San Felipe de Jesús,
Huépac, Banámichi, Arizpe y Cananea (Figura 1.3.2).
Figura. 1.3.2. Mapa vías de acceso y municipios de la cuenca media y alta del Río Sonora.
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