Untitled - Universidad Austral de Chile

ÍNDICE DE CONTENIDOS
1.
1.1
1.2
EFECTOS DE LA RED DE CAMINOS SOBRE LOS SUELOS
EROSIÓN EN CAMINOS FORESTALES
CONTROL DE LA EROSIÓN EN CAMINOS
1
2.
2.1
ESTABLECIMIENTO DE PLANTACIONES
HABILITACIÓN DE TERRENO MEDIANTE QUEMAS
4
4
2
2.2
PREPARACIÓN DE SUELOS PARA PLANTAR
2.2.1 Labranza
2.2.2 Labranza extensiva o de superficie
2.2.3 Labranza en tazas
2.2.4 Conservación y reemplazo del mantillo
2.2.5 Reconstrucción de laderas
2.2.6 Otros
2.3
HERRAMIENTAS PARA REHABILITACIÓN
2.4
REGIMEN DE NUTRIENTES
8
9
9
10
10
10
11
13
15
3.
3.1
3.2
3.3
3.4
3.4.1
3.4.2
3.5
3.6
COSECHA
VOLTEO Y DESRAME
MADEREO
PREVENCIÓN DE DAÑOS DE COSECHA
SELECCIÓN DEL EQUIPO DE MADEREO
Equipos de cosecha terrestre
Sistemas de rodado y tracción
ACOPIO EN CANCHAS Y CAMINOS
MADEREO CON TORRES
18
18
19
24
25
25
28
29
30
4.
TRANSPORTE
31
5.
NECESIDADES DE INVESTIGACIÓN
32
6.
BIBLIOGRAFÍA
34
ÍNDICE DE CUADROS
CUADRO
PÁGINA
1 PRINCIPALES EFECTOS DE LA RED CAMINERA Y MEDIDAS
DE CONTROL
4
2 PRINCIPALES EFECTOS DE LAS QUEMAS Y MEDIDAS DE
CONTROL
7
3 EFECTOS DEL TRÁNSITO VEHICULAR Y MEDIDAS DE CONTROL
32
ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURA
PÁGINA
1
EMPLEO DE EXCAVADORA EN LABORES DE LABRANZA EN
TAZAS
10
2
IMPACTO EROSIVO EN ZONAS DESNUDAS Y CUBIERTAS POR
BOSQUE
11
3
CABEZAL VH MULCHER PARA LABORES DE MULCHING EN
TAZAS
12
4
ESCARIFICADOR MONTADO EN BULLDOZER
14
5 GUSANOS, INDICADORES DE CALIDAD DEL SUELO
24
PRÓLOGO
El presente estudio se hace a petición de Forestal MININCO S.A. y consiste en una revisión del estado del
arte en cuanto a los actuales intereses de los países desarrollados en materia de conservación de suelos
forestales. Gran parte de las fuentes mencionadas provienen de artículos publicados en los EEUU y Canadá,
abarcando un período de cuatro años.
Este texto es un resumen de las publicaciones revisadas, las que están contenidas in extenso en una base de
datos, a la cual se accede mediante la interfaz “PROSUELO” diseñada en Visual Basic 6.
La información que surja de este informe, puede servir de apoyo para la implementación de un Plan de
Conservación de Suelos y el establecimiento de indicadores de mejoramiento continuo demandados por el
Sistema de Gestión Ambiental de la Empresa, lo cual contribuirá al proceso de certificación forestal.
La comprensión de la productividad de los sitios y el entendimiento de los factores determinantes de la
calidad del suelo, son materias que han generado interés por largo tiempo en aquellos relacionados con el
ámbito forestal. Al hablar de calidad del suelo, se entiende como la capacidad de un suelo específico de
sostener, dentro de fronteras ecosistémicas naturales o manejadas, la productividad animal y vegetal,
manteniendo o mejorando la calidad del aire y aguas, contribuyendo a la salud humana y habitabilidad del
ambiente.
Es evidente, por el número de funciones del suelo que intervienen en la determinación de la calidad del suelo,
que se trata de una materia de alta complejidad. Ésta considera ámbitos tan variados como biodiversidad,
producción, flujos de agua, reciclaje de nutrientes y soporte estructural, entre otros, que tienen parte en la
dinámica de la calidad edáfica.
Este informe se centra en averiguar cuáles son las preocupaciones e investigaciones actuales concernientes a
la conservación de la productividad del suelo en el largo plazo, determinando que éstas se dan
fundamentalmente en materias de prevención y rehabilitación de los impactos producidos al suelo por
operaciones de cosecha y preparación de sitios. La prevención dice relación con las actividades de cosecha,
construcción y mantenimiento de caminos, en tanto que la rehabilitación trata principalmente lo concerniente
a la preparación de sitio para las futuras plantaciones y la eliminación de los efectos adversos que surgen
durante la cosecha.
Es necesario mencionar al respecto, que la sección dedicada a rehabilitación en este informe se ha
confeccionado siguiendo en gran medida las líneas generales expuestas en la “Guía de Rehabilitación de
Suelos del Ministerio de Bosques de British Columbia”, cuyo enfoque está dado en exponer las técnicas
disponibles para restaurar la productividad del suelo, con el fin de restablecer un ecosistema forestal
productivo en sitios que han sufrido algún nivel de degradación.
AGRADECIMIENTOS
El Programa de Producción Forestal y Medio Ambiente (PROFORMA) de la Facultad de
Ciencias Forestales de la Universidad Austral de Chile, agradece a Forestal Mininco S.A.
por la gentil autorización para difundir esta recopilación bibliográfica con fines
académicos.
RESUMEN
A partir de una completa revisión de la literatura de los últimos cuatro años, que incluye la
totalidad de las publicaciones científicas recientes de nivel de importancia CAB-Abstracts,
la información disponible en internet y las publicaciones a la vanguardia en la temática
forestal, se extrae el estado del arte de la investigación mundial en el manejo forestal y su
relación con los diversos factores que determinan la conservación y mejoramiento de la
productividad de los suelos como base del ciclo de producción forestal.
La revisión identifica los principales aspectos de la preocupación mundial, a saber, el
estudio de los efectos de la red de caminos, las labores de preparación de suelos para
favorecer el establecimiento de las plantaciones y la selección del equipo y momento
apropiados para el madereo en la cosecha, como los principales factores que afectan la
productividad de los suelos a largo plazo.
A pesar del cúmulo de experiencias de investigación mundial, se percibe la necesidad de
realizar estudios a escala local, que permitan determinar apropiadas medidas preventivas de
eventuales daños al suelo y prescribir correctas soluciones mitigadoras de impactos
producidos, que incidan en la productividad de los suelos forestales.
1
1. EFECTOS DE LA RED DE CAMINOS SOBRE LOS SUELOS
El efecto de los caminos sobre la productividad de los terrenos se analiza comúnmente
desde dos perspectivas. Una, es la ocupación de terreno por las obras de acceso, canchas y
áreas de instalaciones permanentes que restan superficie productiva y otra, se refiere a las
consecuencias que genera la construcción y el mantenimiento de los caminos,
principalmente: la remoción de suelos, la inestabilidad de taludes, erosión y generación de
sedimentos.
La intensidad de caminos generalmente se determina minimizando los costos de producción
y varía en un amplio rango según sea el estándar de caminos requerido, la topografía, el
recurso que se extrae, el sistema de cosecha y la disponibilidad de equipos de madereo. No
obstante, algunos códigos de buenas prácticas han llegado a sugerir que las instalaciones
permanentes no debieran superar el 5% de la superficie neta productiva (British Columbia,
Ministry of Forests, 1995). Además existen una serie de iniciativas como la americana
“roadless” que sugiere evitar el aumento de la construcción de caminos en zonas de
bosques e incluso mantener zonas de exclusión (http://roadless.fs.fed.us/).
Pero sin duda, más que establecer límites a la cantidad de caminos a construir, la mayor
parte de la literatura está asociada a estudiar cómo predecir, evaluar y mitigar la erosión y
generación de sedimentos provenientes de los caminos forestales. En consecuencia, este
trabajo se concentra en este aspecto en los párrafos siguientes.
1.1 EROSIÓN EN CAMINOS FORESTALES
De los documentos publicados recientemente sobre caminos, se desprende que la principal
preocupación de los investigadores al respecto ha estado centrada en el control de la erosión
y particularmente en la predicción de la generación de sedimentos a partir de éstos.
A pesar que comúnmente los deslizamientos naturales producen el mayor aporte de
sedimentos, de las actividades de manejo forestal, los caminos son los principales
contribuyentes, seguidos por las operaciones de cosecha (McLELLAND, 1999). Así, se
determinó que de los deslizamientos generados, 58% estaba asociado a caminos, 12% se
encontraba relacionado a trabajos de cosecha y el tercio restante eran de origen natural. Una
adecuada asesoría geotécnica ayuda a disminuir el riesgo de deslizamientos.
Los factores de riesgo que identifican las áreas susceptibles de deslizamientos son: material
parental del suelo, altitud, exposición de la pendiente, pendiente de la ladera y forma del
terreno.
ELLIOT y TYSDAL (1999) destacan que en caminos hechos en corte, 30% del sedimento
proviene del camino, 60% se genera en la cuneta y menos de 10% se da en la pendiente de
corte. La erosión en las cunetas se reduce en el caso de taludes de corte de baja altura.
Factores determinantes de la erosión en este punto son longitud del camino, pendiente
longitudinal, tipo de suelo y factores climáticos.
2
Una forma para evaluar la sedimentación potencial generada por caminos en EE.UU es a
través del uso de programas computacionales (ELLIOT, HALL y GRAVES, 1999). Uno de
estos programas, descritos de forma recurrente y su capacidad para evaluar miles de
combinaciones de las variables de sedimentación es el WEPP (Water Erosion Prediction
Program). La capacidad de la base de datos del programa permite realizar estimaciones no
sólo a nivel local, sino que posibilita su aplicación a nivel nacional. WEPP mejora las
predicciones de la tradicional y conocida ecuación USLE (Universal Soil Loss Equation),
ya que esta última, de uso agrícola, si bien se ha adaptado para el ingreso de parámetros de
bosques, no lo ha hecho para caminos forestales.
En cuanto a los detalles y capacidades del programa, éste evalúa el aporte de sedimentos en
base a suelo, clima, cubierta del suelo y condiciones topográficas del sitio. También es
capaz de simular las condiciones diarias que afectan la tasa de erosión, incluyendo la
cantidad de dosel presente, presencia de residuos superficiales y el contenido de agua del
suelo. El modelo es sensible al tipo de precipitación (sólida o líquida), calculando
infiltración y escurrimiento, para lo cual requiere entrada de datos desde los registros de
estaciones meteorológicas.
Algunos de los usos prácticos de este programa son la determinación de espaciamiento
entre drenajes transversales, incluso en vías de saca; la identificación de secciones de
camino que sean candidatas para cierre o para medidas de mitigación. Asimismo, permite
evaluar el empleo de las medidas, pero sin duda lo más importante es que hace posible
determinar cual es el aporte de sedimento desde cada segmento del camino y así poder
planificar e implementar las medidas preventivas o rectificadoras convenientes.
1.2 CONTROL DE LA EROSIÓN EN CAMINOS
Respecto del control de la erosión, la primera práctica para controlarla es desviar el
escurrimiento desde la superficie del camino o cuneta en proceso de erosión hacia el
bosque. Los métodos para conseguir este objetivo son el uso de drenajes superficiales que
crucen el camino, el bombeo o pendientes transversales, las alcantarillas y descargas para
las cunetas.
La mayor parte de la erosión de caminos se produce a partir de la concentración de flujo en
huellas y cunetas. Esto deriva en alteraciones cuyos impactos más importantes son la
modificación de las características de escorrentía de la cuenca, pérdida de masa y erosión
superficial. Con el ahuellamiento y falta de mantenimiento se pierden todas las ventajas
generadas por un buen diseño del camino, ya que el agua no es dirigida hacia donde fue
pensado, sino que sigue la huella. En tanto si el camino está bien mantenido, la principal
causa de erosión es la cuneta, a menos que ésta cuente con ripio o una cubierta vegetal.
Otro factor determinante en la generación de sedimento desde caminos forestales es el
tránsito vehicular. En presencia de tránsito ligero se puede llegar a generar nueve veces más
sedimentos que en situaciones sin tránsito. Esta cantidad puede duplicarse en el caso que se
presente ahuellamiento en el camino. Por ello, el mantenimiento de las vías es esencial,
3
junto a la posibilidad de restringir el ingreso al camino en determinados períodos del año.
Esto lleva a costos menores que los producidos por reparaciones esporádicas y las pérdidas
por erosión.
Formas adicionales de controlar erosión comprenden estabilizar la calzada del camino con
el fin de incrementar su conductividad hidráulica y, reducir la presión de inflado de los
neumáticos de los vehículos. Para comprender la importancia del primer método de control
hay que considerar que la infiltración típica de un camino es de 1 mm/h, en tanto bajo
bosque tiene 80 mm/h. El ripio lograría aumentar la infiltración a 3 mm/h, valor reducido,
pero que por sus efectos, ya es de una magnitud interesante. El segundo método de control,
la disminución de la presión de inflado de los neumáticos, se describe en la sección 4.
Otra forma efectiva de controlar la erosión es la desactivación de caminos, para lo cual hay
que producir la rotura de éstos, usualmente con un escarificador, de forma de eliminar la
compactación, consolidación y sellado de la superficie y por ende la erosión producida por
el escurrimiento superficial. Idealmente, es necesario cortar transversalmente el camino o
colocar desechos arrumados en tramos regulares de 20 metros, por ejemplo, de tal manera
de disminuir la cantidad y fuerza del agua. Es normal, una vez realizado el tratamiento,
lograr infiltraciones de 40 mm/h, valor que es menor al de infiltración bajo bosques, pero
que ayuda en el caso de lluvias moderadas.
Las recomendaciones generales que se desprenden de las investigaciones para prevenir la
erosión de caminos y sus efectos colaterales son (ELLIOT y TYSDAL, 1999. FAUNDEZ,
1996):
Generales
-
situar el camino lo más lejos posible de los cursos de agua
desactivar caminos y canchas
Talud de corte
- emplear taludes de corte de baja altura
- establecer una cubierta vegetal
- usar empalizadas y muros
Plataforma
-
agregar ripio a las cunetas o permitir el establecimiento de cobertura vegetal
en ellas para disipar energía
mantener la cunetas libres de residuos
utilizar pendientes longitudinales moderadas
al diseñar, utilizar segmentos cortos de camino
conservar el bombeo del camino
eliminar oportunamente los ahuellamientos
agregar ripio a calzadas y plataforma para incrementar su conductividad
hidráulica
Derrame
-
establecer una cubierta vegetal (hidrosiembra) o de desechos
4
-
emplear derrames de corta longitud
construir muros
canalizar las aguas
Cuadro1. Principales efectos de la red caminera y medidas de control
Origen
Impacto
•
Deslizamiento
•
•
Ahuellamiento
Tránsito
vehicular
•
•
Generación de altas cantidades
de sedimentos
Contaminación de cursos de
aguas
Inutilización de caminos
Erosión superficial acelerada por
concentración de flujo
Generación de sedimentos
Acción Correctiva/Preventiva
ü
ü
ü
ü
ü
ü
ü
ü
ü
ü
ü
Correcto emplazamiento y diseño de
caminos
Construcción de muros de contención
Establecimiento de cubiertas
vegetales
Canalización de aguas
Mantenimiento periódico de caminos
y cunetas
Restricción de circulación en
condiciones de alta humedad
Adición de ripio
Mantenimiento de caminos
Restricciones estacionales al tránsito
Limitaciones a la velocidad del
tránsito
Circulación con baja presión de
neumáticos
2. ESTABLECIMIENTO DE PLANTACIONES
El establecimiento de plantaciones requiere de actividades que, si no son planificadas
adecuadamente, pueden afectar la productividad de los suelos. En los párrafos siguientes se
discutirá especialmente los efectos del empleo de quemas, las diferentes técnicas y
herramientas de labranza para la preparación del suelo.
2.1 HABILITACIÓN DE TERRENO MEDIANTE QUEMAS
Los artículos escritos recientemente sobre el impacto de las quemas al suelo, como técnica
de preparación de sitio, coinciden en gran mayoría en sus opiniones. El trabajo al que se
han abocado los investigadores, es a confirmar las hipótesis de los impactos negativos que
tiene esta práctica sobre la productividad en el largo plazo y a analizar las alteraciones
colaterales derivadas de ella.
Un punto de común acuerdo entre los investigadores es que los efectos perniciosos de las
quemas residen fundamentalmente en la mala ejecución de las mismas y no en su empleo.
Concuerdan también en que se requiere un horizonte de tiempo mayor para lograr
5
determinar de forma fehaciente las tendencias que han logrado establecer, ya que no se
conoce con certeza, por ejemplo, cuál es el efecto de la pérdida de biomasa de un rodal por
efectos de la combustión, aún cuando hay resultados relativamente claros en horizontes de
tiempo que van desde los 10 a los 30 años. Éstos establecen que si las quemas se realizan
de forma correcta y adecuadamente espaciadas en el tiempo, el impacto que generan sobre
la productividad es bajo, siendo irrelevante por los beneficios que se obtienen
(KRANABETTER, 1998 y GUINTE, 1998).
El efecto directo del fuego sobre el suelo depende de la severidad del mismo, la cual está
dada por la cantidad de combustible presente en el rodal, la humedad del suelo, las
temperaturas que alcance el mismo y, como factor determinante, la duración del evento. El
ámbito al que se circunscriben las alteraciones producidas por quema es amplio e involucra
la eliminación total o parcial de la biomasa que se halla sobre el suelo, interfiriendo en los
procesos físicos y químicos del suelo y afectando su biota (NEARY, 2000).
La quema interfiere básicamente con dos procesos fundamentales : la mineralización de los
nutrientes y la formación de materia orgánica del suelo. Si se quema con frecuencia, la
formación de materia orgánica se verá disminuida, así como el abastecimiento de
nutrientes, ya que el piso del bosque tiene un rol esencial al servir de vínculo entre los
procesos del ciclo de nutrientes aéreos y subterráneos. La materia orgánica otorga
protección a la superficie del suelo, mejorando su arquitectura, facilitando la absorción y
retención de agua, y moderando las temperaturas. El fuego, al alterar las propiedades
físicas, químicas y biológicas del piso del bosque, interrumpe o modifica la ordenada
transferencia de nutrientes desde el piso al suelo (TIEDEMANN, 2000).
En tanto, si se realizan quemas de baja intensidad, adecuadamente espaciadas en el tiempo,
se pueden obtener ciertas ventajas. Los beneficios de las quemas de bajo impacto residen en
la posibilidad de disminuir el riesgo de incendio al eliminar material combustible de forma
controlada, allanando el terreno para el establecimiento de plantaciones, promoviendo el
crecimiento de la flora herbácea y el cambio de las condiciones de pH a un entorno más
alcalino. También, este tipo de quema incrementa la cantidad de nutrientes disponibles para
la vegetación al permitir, por ejemplo, la transformación del nitrógeno de formas orgánicas
a inorgánicas de fácil absorción, si bien la duración de este beneficio es corta y en general
no supera el año.
Dentro de los cambios negativos inducidos por las quemas están: las modificaciones en la
sucesión de los bosques, alteraciones en la composición de especies presente sobre y bajo el
suelo, volatilización de nutrientes y su transporte como cenizas, la modificación de las tasas
de mineralización, la alteración de la relación C/N, reduciendo los contenidos de materia
orgánica del suelo, disminuyendo el nitrógeno y en consecuencia la calidad de la materia
orgánica formada a posteriori. Se debe mencionar también, la posibilidad que se genere
pérdida de nutrientes por erosión acelerada, lixiviación y desnitrificación, en ausencia de
una capa que amortigüe el efecto de las precipitaciones. Además, se pueden producir
cambios en la función hidrológica del suelo por la hidrofobia, los cuales agravan la erosión
en presencia de pendientes y dificultan el establecimiento de una capa vegetal. Cambios
6
adicionales involucran la disminución de la micro y macrofauna, y su rol sobre la estructura
del suelo, descomposición de la hojarasca y mineralización del carbono y el nitrógeno.
Otras alteraciones y cambios perjudiciales se producen en las poblaciones microbianas, en
la calidad de las aguas por contaminación con sedimentos, en el régimen térmico superficial
y en la estructura del suelo por el consumo de la materia orgánica que forma los agregados
del suelo. Todos impactos que pueden ser acumulativos a través del tiempo, siendo éste
quizás el mayor riesgo.
A estos efectos negativos, TIEDEMANN (2000) agrega el impacto sobre la belleza
escénica, sobre el refugio y alimento de la vida silvestre y la menor captura de anhídrido
carbónico atmosférico por parte del bosque debido a una productividad reducida.
MCLVER (2000) menciona muchos de los daños ya expuestos, enfatizando los efectos de
la erosión acelerada, potenciada por las condiciones de la pendiente del sitio, la textura y
composición del suelo. Tanto MCLVER (2000) como NEARY (2000) concuerdan que la
persistencia de esta degradación estaría dada por la severidad del fuego y por las
condiciones del ecosistema tras la quema, siendo de mayor duración los cambios en sitios
más secos y fríos. El último punto es de particular relevancia en la dinámica de la materia
orgánica de los sitios, incidiendo el fuego de forma distinta según donde se almacene ésta.
Sitios con gran acumulación subterránea, como las praderas, resisten mejor el empleo de
fuego.
En el caso de las pérdidas de los elementos N, P y K por erosión tras una quema, éstas
pueden aumentar fácilmente por un factor de cuatro, en forma de sedimento (THOMAS,
1999). Ello, debido a las altas concentraciones de estos nutrientes en superficie, producto de
la transformación de la materia orgánica y la vegetación. Las pérdidas pronunciadas pueden
prolongarse por un par de años, y la remoción de estos finos enriquecidos introduce un
potencial deterioro de la calidad del suelo, especialmente en quemas severas. De los
elementos que se eliminan de esta manera, el fósforo es el que puede tener mayor impacto
en la fertilidad de un suelo, por cuanto sus mecanismos de reposición son más limitados.
El nitrógeno total de un sitio puede reducirse hasta 25% en un lapso de diez años tras una
quema. Empero, con quemas moderadas el fuego tiene un efecto de redistribución de los
nutrientes, especialmente cierto para los elementos P, Ca y Mg, incidiendo en la
disponibilidad de los mismos para las plantas. Las pérdidas de nutrientes producidas se dan
principalmente para carbono y nitrógeno por volatilización y descomposición, y para
potasio por lixiviación (KRANABETTER, 1998).
Algunos autores (GUINTE, 1998) van todavía más lejos, sugiriendo que la dinámica de
nutrientes con quema moderada y sin quema es la misma, incidiendo el fuego únicamente
en la aceleración de los procesos de disponibilidad de los mismos. Sin embargo, aún en
quemas moderadas, las pérdidas de materia orgánica puede variar entre un 20 y un 80 % de
pérdida de masa total y, de acuerdo a THOMAS (1999), demoraría alrededor de 5 años en
restablecerse el nivel de nutrientes de un sitio al estado anterior a la intervención en el caso
de fuegos moderados.
7
Sin embargo, hay que actuar con cautela pues todavía no se conocen bien los efectos del
fuego en el largo plazo, especialmente en lo referido a las relaciones de la biota con el ciclo
de nutrientes. Es recomendable el astillado y dispersión de los residuos como forma
alternativa para reducir las cargas combustibles en los sitios. Se pueden esperar pérdidas de
50% en área basal para Pinus ponderosa al simular quemas espaciadas a intervalos de 10
años, para un horizonte de estudio de 200 años, siendo ésta pérdida todavía significativa al
espaciar las intervenciones cada 20 años (TIEDEMANN, 2000).
Analizando lo que piensan los distintos investigadores se puede notar que coinciden y
demuestran acuerdo en la necesidad de restablecer la cobertura de vegetación a la brevedad
(MCLVER, 2000).
Estudios realizados en rodales de coníferas, al fertilizar con ceniza y quemar los sitios
muestran que se produce un importante cambio en la distribución de los organismos que
viven en el suelo. Los dos tratamientos empleados tuvieron impacto similar en cuanto a la
modificación de las características físico-químicas de la capa orgánica, hallándose
modificaciones en la calidad de la materia orgánica que entra a la cadena de
descomposición en los sitios quemados. Las quemas provocaron también un claro descenso
en la biomasa total de microbios y de hongos, en tanto que la ceniza no tuvo este efecto. Sin
embargo, el cambio en el pH del suelo por depositación alcalina de cenizas, cambió la
composición de la comunidad microbiana. Para el caso de aplicación de cenizas se reportan
incrementos en la respiración (HAIMI 2000).
Cuadro2. Principales efectos de las quemas y medidas de control
Impacto
Acción Preventiva/Correctiva
•
•
•
•
•
•
ü
•
•
•
•
•
•
Eliminación de materia orgánica
Volatilización de nitrógeno
Erosión acelerada
Lixiviación de nutrientes
Contaminación del aire
Eliminación de porciones
importantes de la biota del suelo
Alteraciones en las tasas de
mineralización
Modificación del régimen
térmico del suelo
Alteración de la calidad de
aguas
Hidrofobia
Transporte de cenizas
Exposición del suelo mineral
Restablecer la cobertura vegetal por
plantación o siembra
ü Emplear métodos alternativos para
eliminar la aglomeración de
combustible, como mulches
2.2 PREPARACIÓN DE SUELOS PARA PLANTAR
De acuerdo a lo señalado en la Guía de Rehabilitación de Suelos del Ministerio de Bosques
de British Columbia (BULMER, 1998) la productividad de las plantas se ve mermada en
suelos degradados por:
8
a)
b)
c)
d)
e)
f)
compactación del suelo
erosión
lixiviación de nutrientes
regímenes de humedad, temperatura y aire inadecuados
alteración en los ciclos de nutrientes
interacción entre estos factores.
Lo más importante es aliviar la compactación del suelo y restaurar el sistema poroso de
forma que el agua y el aire puedan moverse libremente, ya que al estar un suelo
compactado se crean un número de condiciones que inhiben el crecimiento radicular. La
compactación puede incrementar la cohesión del suelo al punto que las raíces se vean
imposibilitadas de penetrar el suelo, la compactación y el amasado causan el colapso de los
agregados del suelo y destruyen los macroporos, esenciales para el transporte de aire y
agua.
La importancia relativa de la cohesión del suelo y la aireación como factores limitantes del
crecimiento dependen del contenido de agua y de la textura del suelo, así como de otros
factores como clima, demanda de agua por las plantas y características de drenaje del sitio.
Esto llega a extremos donde el crecimiento de la raíz, en suelos arenosos, puede estar
directamente relacionada con la fricción, en tanto que la aireación constituiría el mayor
problema en suelos compactados de texturas finas.
Las alteraciones producidas en el suelo pueden ser compensadas en cierta medida por
condiciones favorables al momento de la intervención y por subsecuentes condiciones
climáticas benignas. Esto no es aplicable a caminos por ser situaciones de fuerte alteración
y bajo contenido en materia orgánica, ni en las superficies que abarcan las canchas de
acopio. Para estos casos es inevitable recurrir a la desactivación para restaurar la
productividad de un sitio.
Un punto interesante que resalta la Guía de British Columbia es la importancia de la
oportunidad en el momento de empleo de las maquinarias y la relevancia que tiene la
capacitación del operador. Es decir, en ocasiones una buena prescripción y entrenamiento
tienen una importancia mayor que el implemento utilizado. En relación al uso de
maquinaria, básicamente se pone énfasis en no realizar operaciones en condiciones muy
húmedas que excedan la capacidad de soporte del suelo o en condiciones de extrema
sequedad.
Para identificar los efectos de una determinada técnica de rehabilitación, hay que esperar de
forma normal un lapso de 10 a 20 años, pudiéndose realizar evaluaciones preliminares
observando las propiedades del suelo. Los costos de rehabilitación que se generen
dependerán en gran medida de los requerimientos de acceso que se tenga, las condiciones
de sitio imperantes, el sistema de madereo empleado y el éxito en los esfuerzos de
rehabilitación.
A continuación se revisan las principales técnicas de labranza y equipos de actual uso.
9
2.2.1 Labranza
La labranza tiene como principal objeto la eliminación de la compactación del suelo,
mejorando los regímenes de aireación y de drenaje. También se emplea para formar camas
de semillas y para incorporar enmiendas de materia orgánica al suelo. El equipo que se
emplee en esta labor depende de las condiciones de sitio, los objetivos, costos dispuestos a
asumir y disponibilidad de maquinaria.
Es muy importante que esta intervención se realice en el momento adecuado, con el suelo
con una capacidad de soporte suficientemente elevada para soportar el tratamiento. Esto es
particularmente cierto en el caso de los suelos arcillosos, que se ven muy afectados según la
condición de humedad presente.
RAB (1998) confirma esto, comentando que el contenido de humedad del suelo al
momento de realizar las operaciones tiene importantes efectos en la estructura del suelo que
producirá el labrado, sumando a lo anterior la importancia del contenido de humedad del
suelo en términos de la compactación que puede producir la labor de rehabilitación.
En el caso de operar sobre suelos muy húmedos se producirá amasado, en tanto que en
condiciones de baja humedad se producirán bloques y pulverización. RAB (1998) señala
que bajo distintos contenidos de humedad se forman sustratos con distinto tamaño y
distribución de agregados. La trabajabilidad de los suelos, y en particular los de tipo
arcilloso, depende de su límite plástico y éste está influido en gran medida por el contenido
de materia orgánica. Esta última observación es concordante con lo hallado en otras
investigaciones (RAHIMI, 2000) y con las recomendaciones de incorporar enmiendas ricas
en nutrientes en sitios degradados al usar este método de rehabilitación (BAINBRIDGE,
1999).
Un tratamiento complementario en zonas donde es necesario favorecer la retención de
humedad, es la construcción de franjas de infiltración.
2.2.2 Labranza extensiva o de superficie
Este tratamiento comprende toda la superficie alterada hasta una profundidad determinada.
En general sus tasas de productividad son más altas que los otros métodos de rehabilitación
y sus costos más bajos. Normalmente utiliza equipos que se mueven en una dirección y que
completan la operación en una sola pasada, incidiendo positivamente en el rendimiento y
costos en que se incurre.
10
2.2.3 Labranza en tazas
De la maquinaria que se emplea en este
tratamiento destaca el uso de la
excavadora hidráulica con accesorios
para arrumar desechos y soltar el suelo.
Este método es adecuado para rehabilitar
por general zonas discretas de uno a dos
metros de diámetro. En condiciones de
pendientes fuertes, se aplica como
tratamiento
individual
o
como
complemento a otros, beneficiando sitios
secos, aquellos con bajas temperaturas o
con exceso de humedad.
Figura 1. Empleo de excavadora en labores de labranza
en tazas
2.2.4 Conservación y reemplazo del mantillo
La conservación o reemplazo del mantillo es importante en la restitución de la materia
orgánica del suelo y sus beneficios físicos, químicos y biológicos. Esta labor otorga una
mayor estabilidad a los agregados del suelo, originando una mejor distribución de poros y
menores densidades aparentes.
Para un tratamiento efectivo se debe almacenar el suelo removido de canchas y caminos en
sectores habilitados expresamente con este fin, hasta el momento de su uso, teniendo
especial cuidado que no se produzca una mezcla de material proveniente de distintas
profundidades durante las labores de almacenaje. RAB (1998) indica la necesidad de
emplear este tratamiento para restaurar la productividad de canchas en conjunto con el
subsolado. La pérdida de productividad será más severa cuando se pierden suelos con
mantillos ricos en nutrientes y humus. Por ello, este tratamiento es particularmente
interesante en la recuperación de áreas fuertemente alteradas.
2.2.5 Reconstrucción de laderas
La reconstrucción de las laderas resulta de la deshabilitación de caminos y vías de saca,
restituyendo el relieve del terreno a su condición original. Con esto se consigue restablecer
los patrones de drenaje del sitio y la estabilidad de las pendientes. Sus objetivos son el
control de la erosión superficial, prevenir la pérdida de volumen de suelo, restringir acceso,
mejorar la estética y restaurar la productividad del suelo. Requiere el almacenamiento
previo del suelo superficial y una vez restituido, necesita del establecimiento de vegetación
en la superficie. El costo estimado de estas labores es similar al que se incurrió al momento
de construcción de las vías.
En sitios rehabilitados de forma exitosa no debiera notarse una diferencia de crecimiento
respecto de sitios no alterados. Ello marca la diferencia respecto de vías de saca que no han
11
sido rehabilitadas, dónde los árboles que crecen en la zona interna del camino son
comúnmente más pequeños que aquellos que se encuentran en su zona externa.
Para la realización de esta labor es común emplear excavadora hidráulica. La técnica que se
emplee y si se ocupará árboles u otro tipo de vegetación para rehabilitar, generalmente
dependerá del riesgo de erosión existente y calidad de los suelos (BULMER, 1998).
2.2.6 Otros
a) Reforestación
y
establecimiento
de
vegetación: tiene como
objeto
primordial
reducir
la
erosión
superficial y promover
la
acumulación
de
materia orgánica. En
muchas ocasiones se
emplean leguminosas y
pastos para estabilizar,
acarreando como efecto
adverso el retraso en el
establecimiento
de
arbustos que portan Figura 2. Impacto erosivo en zonas desnudas y cubiertas por
micorrizas.
Otro bosque
efecto
contrario
reportado en climas secos, es el incremento en la mortalidad de plantaciones al
momento del establecimiento por carencia de agua. En sitios húmedos en tanto su
efecto puede ser positivo o negativo, ya que aparte de la acumulación de materia
orgánica y nutrientes, disminuye la rapidez de la tasa de establecimiento de especies
arbóreas competidoras. El tipo de rehabilitación por el que se opte, dependerá
exclusivamente del grado de alteración y riesgo de erosión. Si éstos son bajos se
puede simplemente reforestar el lugar en cuestión, idealmente con árboles
inoculados con micorrizas.
b) Labrado biológico: para realizar esta labor se emplean comúnmente especies
agrícolas que pueden penetrar en suelos compactos. El lupino es una de éstas
especies, y por regla general las dicotiledóneas ejercen un mejor efecto que las
gramíneas. Una ventaja adicional que conlleva este método es la incorporación de
nitrógeno al suelo al ser fijado por las plantas, así como un efectivo control de la
erosión superficial. La desventaja fundamental del empleo de esta técnica de
rehabilitación reside en la poca profundidad en que es efectivo el tratamiento, aún si
se emplean arbustos, y que requiere de un tiempo prolongado para obtener
resultados.
12
c) Mulch o colchón de materia orgánica. El propósito de los mulches es controlar la
erosión superficial del suelo, preservar el agua y moderar las temperaturas del suelo.
Mulches delgados sirven para estabilizar superficies y mejorar el establecimiento de
pastos y leguminosas. Los gruesos (del espesor del piso del bosque), derivados de
residuos del madereo u otros materiales, son mejores en el caso de plantaciones. Los
mulches influyen principalmente en los cambios de humedad del suelo y en forma
secundaria afectan la temperatura del suelo. Por sí solos no constituyen un
tratamiento efectivo para mejorar rápidamente las características físicas del suelo,
sin embargo al combinarse los mulches con labranza, son útiles en la protección de
la estructura del suelo. La calidad del mulch y su susceptibilidad para
descomponerse es esencial en la productividad de sitio. De esto depende la
dinámica de las poblaciones de gusanos presentes en el suelo, así como la calidad y
estabilidad de los agregados del suelo. Resalta además el rol que juegan las
poblaciones de gusanos en la posterior incorporación del mulch al suelo (BUCK,
2000).
Figura 3. Cabezal VH Mulcher para labores de mulching en tazas
Aquellos mulches provenientes de materiales de descomposición lenta, tienen
frecuentemente un efecto más duradero y constituyen un buen sustituto para la
quema, con la ventaja que pueden ser aplicados en cualquier temporada, evitando la
pérdida de un año de rotación. Como desventajas se puede mencionar que, en
general, las máquinas no trabajan más allá de un 30% pendiente y tienen problemas
con las rocas presentes en el suelo, las que pueden dañar los equipos.
13
Para las situaciones de altas pendientes, existe la posibilidad de realizar tazas con
excavadora, a la que se le pone un cabezal adaptador para realizar faenas de
elaboración de mulches (VH Mulcher, 2000).
d) Mejoramiento de suelos: dentro de las alternativas que se tienen para lograr este
objetivo es común el uso de fertilizantes y el empleo de enmiendas.
-
-
Los fertilizantes tienen como propósito mejorar el establecimiento de las
plántulas, acelerar su crecimiento y mantener la productividad. Su impacto
en estas materias ha sido investigado profusamente durante largo tiempo.
Enmiendas. La materia orgánica en forma de compost o enmiendas ricas en
nutrientes, es relevante en la recuperación de suelos fuertemente degradados.
Las enmiendas deben realizarse en conjunto con algún tipo de labranza para
incorporar éstas al suelo superficial y restaurar las propiedades físicas del
mismo, producidas principalmente por compactación. Como ejemplo se
puede mencionar los bosques de Quercus sp. al sur de California donde el
contenido de materia orgánica del suelo llega a alcanzar 20%, en tanto que
en áreas degradadas este valor reside usualmente bajo 2% (BAINBRIDGE,
1999).
El departamento de conservación de Missouri (1994), en tanto, indica que ocupar
enmiendas bajas en nutrientes, como el aserrín, conlleva riesgos, si no se toman las
debidas precauciones. Aparte de los problemas derivados de los cambios de pH en
el suelo, señala como principal problema la inmovilización temporal del nitrógeno
en el suelo (generalmente durante el primer año). Por la baja tasa C/N que posee la
enmienda, ésta provee a las bacterias y hongos con una rica fuente de energía en
forma de carbohidratos. Ello provoca que los microbios puedan llegar a usar el
stock de nitrógeno disponible en el suelo de forma total, mermando
significativamente el desarrollo de plantas. Como umbral mínimo aceptable para la
relación C/N, se recomiendan valores de 20:1, en tanto que el aserrín comúnmente
tiene cerca de 500:1. Si no se cumple con esta premisa es fácil ver reducciones de
hasta 40% en aserrín fresco y de 30% para el caso del envejecido. Como solución a
esta situación se recomienda mezclar el aserrín con guanos para hacer compost, el
que luego de 90 días ya se ha degradado para su uso. Este tratamiento trae como
ventajas la incorporación de microorganismos al suelo y que no requiere añadir
nitrógeno adicional al sitio pues no se produce inmovilización del nutriente.
De lo expuesto anteriormente se desprende que, si se toman los debidos cuidados, se
pueden aprovechar los beneficios que tiene la materia orgánica en la mejora del
drenaje, la aireación de la zona de crecimiento de las raíces, el aumento en la
estabilidad de los agregados del suelo, la disminución de la densidad aparente y su
función como fuente de nutrientes y conservación de la humedad. A esto se agrega
la ventaja que constituye el emplear un desecho del cual muchas veces se produce
acumulación, como lo es el aserrín.
14
2.3 HERRAMIENTAS PARA REHABILITACIÓN
a ) Subsolador con alas
Esta herramienta ha sustituido al subsolador tradicional y es considerada la mejor en
intervenciones que requieren una aplicación uniforme en profundidad con una sola pasada.
Normalmente va montado directamente en un tractor o es tirado detrás de él. Consiste de
dos a tres vástagos verticales con un ala simple adosada al extremo de cada uno. Al
arrastrar esta estructura por el suelo en profundidad, las alas levantan el suelo, creando
fuerzas que exceden la cohesión del suelo y resultan en la fractura del material.
Alas anchas se ocupan en suelos profundos o en texturas más finas. En una sola pasada es
capaz de soltar el 70% del volumen compactado de un suelo franco arcilloso y el 80-90%
de uno franco.
En un estudio realizado en British Columbia por PLOTNIKOFF (1999), se halló que los
árboles de Pinus contorta creciendo en canchas rehabilitadas con este equipo crecían igual
o mejor que las plantaciones vecinas. En el caso donde los rendimientos fueron menores,
hay sospecha que el efecto en las propiedades físicas del suelo al momento de intervenir no
fue el adecuado. A pesar de ello, todos los sitios presentaron un crecimiento dentro de los
rangos considerados como aceptables y normales para la zona en cuestión, es decir, se logró
con éxito recuperar una superficie considerada como no productiva. La diferencia de los
sitios rehabilitados respecto de las áreas vecinas se dio por la presencia de contenidos de
humedad menores y temperaturas extremas más altas, probablemente debido a la ausencia
de la capa orgánica normal del piso del bosque que actúa como mulch. Considerando esto,
el autor sugiere que puede ser útil para el contenido de nutrientes y las relaciones C/N del
suelo, disponer de suelo superficial almacenado a priori.
La importancia de este estudio radica en la posibilidad de utilizar el subsolado como
tratamiento individual con excelentes resultados.
b) Escarificador tirado por bulldozer
Este equipo es efectivo hasta los 15 a 20 cm de
profundidad y sólo en presencia de texturas gruesas.
Cuenta con estructuras masivas, similares a dientes,
que se montan directo tras la máquina. Este se baja
al suelo a medida que la máquina avanza,
produciendo la rotura del suelo. Da buenos
resultados en la recuperación de canchas de acopio
al usarse en pasadas múltiples. En otros usos, no es
claro si su empleo es ventajoso, no detectándose
beneficios en muchas ocasiones.
Este equipo no suelta más allá de un 45% del
Figura 4. Escarificador montado en bulldozer
15
volumen compactado en una pasada y, al igual que el equipo que se describe a
continuación, da resultados deseables en cultivos poco profundos, pero más allá de ese
punto ocasiona una compresión del suelo. Esto es especialmente evidente en suelos de
texturas finas que están húmedos.
El empleo de escarificador o de subsolador para recuperar la capacidad de infiltración de
caminos, en cambio, es un elemento lo suficientemente bueno como para reducir el riesgo
de escorrentía superficial, aún cuando no llega a conductividades hidráulicas tan elevadas
como las de laderas forestadas. En caminos sin rehabilitar la conductividad hidráulica
normalmente es de 0-4mm/h, en tanto que en zonas tratadas, ésta llega a 20-40 mm/h con
lluvias de 90 mm/h. El sellado de la superficie y los procesos de asentamiento del suelo
labrado, son importantes en reducir esta conductividad frente a lluvias repetidas, según
LUCE (1997). El efecto de la rehabilitación sería temporal, no persistiendo más allá de un
año si no se emplea otro tratamiento. Usar una cubierta de mulch en la superficie del suelo
rehabilitado puede contribuir de forma muy significativa a reducir el escurrimiento
superficial, por cuanto reduce la energía cinética de las precipitaciones. Con esto se evitan
el sellado de la superficie del suelo y la erosión por salpicadura. En su estudio, LUCE
(1997) menciona también que donde se incorporó de forma inadvertida algo de la capa de
materia orgánica del suelo forestal de los alrededores, el suelo mantuvo su estado suelto.
c) Escarificador sobre excavadora
Las excavadoras son máquinas que presentan elevados costos de operación, pero cuyo uso
queda justificado por su versatilidad. Se le pueden adaptar numerosos accesorios, ejerce
una baja presión sobre el suelo y tiene la habilidad de llegar a rutas abandonadas con un
mínimo impacto al suelo. Asimismo puede trabajar en condiciones de pendientes elevadas.
Su empleo fundamental se da en la rehabilitación de canchas de acopio y vías de saca, así
como en el reemplazo del suelo superficial, el movimiento de desechos, la incorporación de
enmiendas y el rompimiento de agregados de grandes dimensiones. Uno de sus accesorios
más comunes son los “dientes de escarificación”. Se usa con éxito en áreas que sufren de
ahuellamiento y en general en el caso de tratamientos puntuales.
d) Rastra de discos.
La rastra cultiva el suelo en una profundidad muy superficial y se usa con frecuencia en la
regeneración de bosques (RAB, 1998). Sin embargo la profundidad en que actúa no es
suficiente para solucionar los problemas de compactación que se da en vías de saca y en
canchas, ya que con una sola pasada no se consigue soltar más allá de 10 cm y en múltiples
pasadas no más de 20 cm. Además, si se emplea en conjunto con otros tratamientos
incrementa el costo de operación lo cual no es deseable, por ello también es ideal sólo
aplicar un método de rehabilitación.
16
2.4 REGIMEN DE NUTRIENTES
El régimen de nutrientes sigue siendo un elemento de importancia para los investigadores
de la calidad del suelo. Especial atención se le ha dado recientemente a la exportación de
nutrientes producto de la cosecha de árbol completo y al rol que juega el mantillo y la
materia orgánica en la dinámica de productividad del suelo. Dentro de las nuevas
preocupaciones que se han generado en este campo está el mal empleo de fertilizantes y el
efecto de exceso de fertilizantes en el ambiente.
a) Exceso de fertilizante
BAINBRIDGE (1999) enfoca su atención en el exceso de fertilización, especialmente con
productos nitrogenados. Indica que esto trae como problema que las malezas responden
mejor que los árboles a este incremento. Como problema adicional conlleva el hecho que
hace a las plantas más palatables a los herbívoros y que, al modificar la relación C/N se
afecta a la vez la relación raíz-tallo. Al estimular el nitrógeno la elongación del tallo
incrementa también el stress hídrico.
A estos efectos negativos hay que agregar aquellos descritos por BALLARD (2000). Este
comprobó, que la fertilización con urea puede incrementar el pH del suelo en corto tiempo.
Este cambio conduce a la lixiviación de metales y biocidas presentes en el suelo y que están
asociados normalmente a coloides orgánicos como los ácidos húmicos. Agrega que las
partículas de coloides disgregados se pueden acumular en los poros del suelo taponándolos
y que a largo plazo la acidificación del suelo, resultante de la nitrificación de los
fertilizantes nitrogenados, puede resultar en la lixiviación de cationes de metal pesado.
b) Exceso de nitrógeno
En el trabajo realizado por FENN et al (1998) se exponen preocupaciones adicionales
frente al problema de exceso de nitrógeno en el suelo en Norteamérica. Concretamente se
indica que aunque muchos sitios estén limitados por la cantidad de nitrógeno disponible, y
que su adición normalmente produzca un incremento en el crecimiento, es cada vez más
común hallar sitios donde ocurre lo contrario. Señalan que la aparición de saturación por
adición de fertilizante es también influida por factores físicos (clima, geología, topografía y
suelos), biológicos (tipo de vegetación, estado del rodal, etapa sucesional) y humanos (uso
de la tierra, emisiones de nitrógeno). Todos estos factores deben ser evaluados en los
distintos ecosistemas presentes para identificar los recursos en riesgo.
NOHRSTEDT (1998) por su parte, al estudiar rodales de Pinus sylvestris, trata las
aplicaciones de nitrógeno y cómo éstas reducen la tasa de respiración del suelo por un
tiempo prolongado. Para ello efectuó una fertilización con 120, 240 y 600 kg N/ha. Pasados
27 años no encontró efectos adversos mensurables. Notó en cambio, una tendencia a la
reducción de la relación C/N en la capa de humus, para el caso de la fertilización más
elevada, así como una mayor concentración de carbono en el suelo mineral. Estos hallazgos
17
aclaran en gran medida las dudas de estudios anteriores que señalaban que la actividad
biológica del suelo se ve afectada por más de 14 años tras fertilizar.
c) Cosecha de árbol completo
En lo que se refiere a la cosecha de árbol completo existen resultados contradictorios y no
se logra determinar si ella resulta perjudicial en el largo plazo. Sin embargo, el concepto
que domina, indicaría que se puede esperar una disminución en la productividad del sitio en
algún momento, lo cual sería especialmente cierto en sitios pobres en nutrientes o con
restricciones de otra naturaleza, ya que el 70% de los elementos nutritivos del árbol se
hallan en la copa, ramas y corteza.
JOHNSON (1998), analizó los efectos de la cosecha de árbol completo en contraposición a
la de sistemas de árbol trozado, sobre los balances de carbono y nutrientes en un bosque
mixto de Quercus sp. en Tennessee. Se encontraron mayores concentraciones de calcio,
potasio y magnesio en el follaje bajo el esquema de troza corta, sin embargo no hubo
deficiencias nutricionales ni un crecimiento distinto entre tratamientos. No se encontró
evidencia de declinación en las cantidades de calcio, fósforo y nitrógeno 15 años tras el
tratamiento, ni ninguna otra evidencia de efectos adversos por la cosecha de árbol
completo.
Esto se contrapone frente a lo hallado por NISBET (1997), quien asevera que el modelo de
corta de árbol completo produce variadas alteraciones en el sitio y su productividad, entre
las que se cuentan:
-
-
-
daño físico al suelo y erosión: ya que requiere que mayor cantidad de material sea
removida y por ende genera más tránsito. A esto se suma una mayor probabilidad de
compactación, erosión y ahuellamiento, ya que no se ocupan capas protectoras de
residuos para transitar. Tras la cosecha no se cuenta tampoco con una capa vegetal
que amortigüe las precipitaciones.
empobrecimiento de la fertilidad del suelo: ya que en comparación con el sistema de
troza corta se puede perder dos y hasta tres veces más nitrógeno y fósforo. Otros
elementos como potasio, calcio y magnesio se pierden en magnitudes que llegan
hasta el doble. Esto repercute negativamente en particular en sitios con escasez de
estos nutrientes.
crecimiento de malezas: al estar ausente los desechos de cosecha que conforman un
mulch efectivo para suprimir el crecimiento de especies indeseables.
acidificación del suelo: producida por la remoción de cationes, puede eliminar en
gran parte la acción buffer del suelo forestal.
contaminación de fuentes de agua por sedimentos, con efectos nocivos para la biota
acuática y el consumo humano.
eutroficación de las aguas: producida por la concentración de desechos que pueden
lixiviar nutrientes dando origen a olores, proliferación de hongos y pérdida de
oxígeno en los cursos de agua.
18
-
Degradación de hábitat: al eliminar el desecho leñoso grueso que sirve de refugio a
diferentes especies de biota.
Degradación de paisaje: su efecto puede ser tanto positivo como negativo. Un sitio
más limpio y la tasa acelerada que tiene el establecimiento de vegetación reducen el
impacto visual, pero las rutas de extracción en mal estado y los desechos a orillas de
camino pueden tener un efecto adverso.
Para paliar los efectos de la lixiviación, NISBET (1997) recomienda ubicar los desechos en
sectores secos y lejos de cursos de agua. Recomienda también utilizar mantos de desecho
en las vías de saca para reducir el impacto en el suelo.
Al realizar fertilizaciones compensatorias en rodales de coníferas, raleados con sistema de
madereo de árbol entero en Finlandia, Noruega y Suecia, JACOBSON (2000) encontró una
reducción de volumen de 5 a 6 % en un espacio de 10 años. Esta reducción fue combatida
agregando NPK como fertilizante, de lo cual se desprende que la reducción se debía a
carencias de nitrógeno. Diez años más tarde todavía se producían reducciones al cosechar el
árbol completo por lo que se estableció que era necesario prolongar el estudio. JACOBSON
sospecha que el esquema de árbol entero exporta más nutrientes que los que el sistema
logra reponer, y que esto puede afectar la productividad del sitio en el largo plazo.
En bosques mixtos de latifoliadas de los montes Apalaches de EE.UU. se halló que las
concentraciones de calcio, magnesio y potasio aumentaron significativamente tras una
cosecha con esquema de troza entera. Este efecto se percibió en los primeros 10 cm de
suelo y su efecto persistió por tres años siguientes a la cosecha. veinte años tras la cosecha
las concentraciones de magnesio y potasio aún estaban significativamente sobre los niveles
de pretratamiento. A una profundidad de 10-30 cm los niveles de calcio no variaron, sin
embargo magnesio y potasio mostraron ser más altos. Los suelos de la cuenca vecina no
exhibieron cambios en la proporción de sus cationes en el mismo período (KNOEPP,
1997).
d) Materia orgánica
Diversos investigadores se han abocado a estudiar el tema de la materia orgánica y el rol
que ésta juega en los ecosistemas forestales.
ZUTTER (1998) notó un incremento de 8.8% en el crecimiento Pinus taeda y Liquidambar
sp al final del primer año de crecimiento producto de la presencia de materia orgánica en el
mantillo. También observó que al aumentar la densidad del rodal, el efecto producido por la
materia orgánica desaparecía. Se sugiere que la luz y agua estarían jugando un rol más
importante a esas densidades en el crecimiento de los árboles.
La importancia de la materia orgánica es resaltada por RAHIMI (2000) que comprueba que
su cantidad y tipo son el factor más relevante en la estabilidad de la estructura del suelo.
Según este estudio, la materia orgánica tendría un rol dual: por una parte incrementaría la
fuerza repulsiva entre partículas y aumentaría las cargas negativas de arcilla pura, la cual
intensifica la condición de coloide de las partículas del suelo y aumenta la dispersión de la
19
arcilla, mientras que por otro lado la formación de vínculos con cationes adsorbidos
aumentan la resistencia física de los agregados del suelo contra la dispersión,
incrementando la estabilidad de los mismos.
Según JURGENSEN (1997), la remoción de copas tiene un impacto marcado sobre el
régimen de nitrógeno. En una serie de ensayos halló que un tratamiento de tala rasa y
quema redujo la fijación de este elemento en un 63%. Al realizar tala rasa en conjunto con
remoción de desechos ésta tasa fue de 48% menor y al emplear sólo tala rasa se redujo en
16%. También analizó el efecto de la adición de residuos leñosos en el sitio, notando que
éstos incrementaban la fijación de nitrógeno en un 33%.
3.
COSECHA
De las actividades que comprende el ciclo de producción forestal, la que tiene mayor
impacto sobre las características del sitio y del suelo es la cosecha. Dentro de esta
actividad, después de la construcción de caminos, la operación del madereo es la más
afectante.
Por ello, es recomendable poner especial cuidado en la selección de la maquinaria correcta
para realizar esta labor y en el impacto que generan éstas bajo diversas condiciones. Ello
debe ir acompañado de una adecuada planificación de las actividades a realizar y una
meticulosa capacitación y supervisión de los operadores de los equipos.
3.1 VOLTEO Y DESRAME
Las alteraciones del suelo producidas con volteo mecanizado son pocas en comparación
con el volteo tradicional. El suelo se beneficia de la menor cantidad de tránsito y las bajas
velocidades de circulación de los equipos. Aún así hay que tener precaución, ya que una
sola pasada de máquina sobre suelos susceptibles a la compactación puede crear
alteraciones. Esto es particularmente cierto al tratar con texturas finas o suelos húmedos,
situaciones en la debería evitarse el uso de maquinaria pesada.
La forma de operación de los equipos mecanizados entregan otras ventajas tanto desde el
punto de vista productivo como ambiental. En el caso de equipos de volteo como los fellerbuncher, ellos permiten una vez volteado y desramado el árbol, la posibilidad de acumular
la madera en pilas. Esto hace que el madereo sea más eficiente y produzca un menor
impacto en el suelo, permitiendo además que los equipos como skidders de tenazas y
skidders con garra alcancen altos valores de productividad gracias a que el tiempo de
enganche de las trozas se reduce.
Por lo general, es más favorable para la mantención de las características del suelo que el
desrame se realice en el bosque, ya que permite que los desechos producidos queden
dispersos de forma más homogénea sobre el rodal. De esta manera se protege el suelo y se
favorece el reintegro de una porción importante de los nutrientes presentes en la copa de los
árboles al suelo.
20
Los fellers son asimismo, capaces de mover árboles lejos de áreas frágiles como las
ribereñas, generando menores alteraciones que los skidders. La visión que se tiene desde la
máquina es otro factor positivo durante su empleo en labores de volteo, permitiendo al
operador una visión muy ventajosa del sector en que está trabajando y que permite
planificar de mejor manera las labores. La operación adecuada de este tipo de maquinaria
requiere que el operador tenga un alto grado de capacitación.
3.2 MADEREO
Las investigaciones relativas al efecto del madereo sobre el suelo, concuerdan que los
mayores impactos son derivados de dos fuentes: la compactación del suelo, y la remoción
de la materia orgánica del sitio. Estas alteraciones tienen su principal efecto sobre los
regímenes de agua y aire del suelo, y desencadenan la mayor parte de los problemas que se
presentan en estas faenas. Especial relevancia tiene la compactación sobre la proporción de
poros gruesos en el suelo, lo cual constituye el mayor impacto derivado de las operaciones
de cosecha.
El grado de alteración de los sitios donde se realice cosecha dependerá de la intensidad de
la intervención. MARSHALL (2000), ordena las distintas intervenciones de cosecha, según
el impacto que estas tienen sobre el sitio. De acuerdo a esto, establece que la tala rasa ejerce
la mayor presión sobre el sitio y la selección de árbol individual la menor. En puntos
intermedios se encuentran las cortas de árbol semillero, de protección, en parches y de
selección en grupos.
Las principales alteraciones derivadas del madereo como parte de las labores de cosecha se
describen a continuación:
a) Efectos físicos sobre el suelo
Uno de los efectos adversos más comunes de la cosecha es la generación de suelos
compactados o densificados por el peso de los vehículos, las pisadas de animales y de
personas (BAINBRIDGE, 1999). Esta alteración puede afectar otras características que
incrementan la resistencia del suelo, como la remoción de la vegetación y el pastoreo, y que
al reducir las entradas vía hojarasca al suelo, se afectan los organismos del suelo,
aumentando aún más la densidad y la resistencia del suelo. El incremento en la densidad del
suelo, puede hacer muy difícil la penetración de las raíces en el sustrato. Trabajos donde se
incrementó la densidad del suelo en 12% en vías de saca y canchas, bajo ambientes
forestales favorables, redujeron el prendimiento de la plantación.
Otro impacto proveniente de la compactación es la reducción en el crecimiento de la raíz, a
causa de la baja actividad respiratoria, con la consecuente incapacidad de ellas de proveer a
la vegetación con una adecuada humedad y flujo de nutrientes.
En un artículo escrito por RAB (1998) sobre suelos graníticos de Australia, éste señala que
tras el madereo, 19 a 32% del área tributaria quedó cubierta por vías de saca y canchas.
21
Agrega que en estas zonas se produce compactación, la cual puede persistir por años,
mermando significativamente los crecimientos de plantas de Eucalipto, al ser comparadas
con sitios inalterados. De las alteraciones adicionales introducidas por el madereo menciona
aquellas que cambian el perfil del suelo, incluyendo remoción del mantillo, la mezcla de
éste con el suelo mineral, la mezcla de suelo mineral con material parental intemperizado y
la exposición del suelo mineral. Del área estudiada por él, un 16% mostró remoción de la
capa superior del suelo y exposición del subsuelo tras el madereo. Menciona además un
notable aumento en la densidad aparente y reducción de la porosidad gruesa, produciendo
infiltración reducida en la zona de las raíces debido a la conductividad hidráulica saturada.
Todos estos cambios en las propiedades del suelo disminuyen la productividad de sitio al
hacer al suelo más propenso a la erosión, impidiendo el crecimiento normal de las raíces, la
regeneración de la vegetación o su crecimiento en etapas tempranas de su desarrollo.
Como factores determinantes del grado de compactación señala la magnitud y naturaleza de
las fuerzas que actúan sobre el suelo, la humedad del suelo al momento de intervenir, la
densidad aparente inicial, la textura del suelo y su contenido de materia orgánica.
Estos efectos también son reportados por MURPHY (1997), el cual los apreció en
plantaciones de Pino Insigne, con pérdidas de volumen promedio de 60% tras el
decimoprimer año de crecimiento. En el caso de remoción del mantillo sin presencia de
compactación en el suelo, también se producen disminuciones en las tasas de crecimiento,
las cuales se pueden extender por un período superior a los cinco años.
JURGENSEN (1997) junto con mencionar la reducción de materia orgánica como producto
de cosechas y preparación de sitio extensivas menciona la disminución de las poblaciones
de micorrizas como un agravante adicional a los impactos físicos y químicos.
El documento “Sustaining Minnesota Forest Resources” (MFRC, 1999) concuerda con lo
expuesto por BAINBRIDGE y MURPHY e identifica los impactos que se producen, así
como la fuente que los origina. Los impactos principales sobre el suelo que se indican son:
compactación, amasado, ahuellamiento y escarificación. La susceptibilidad de un suelo a
estos impactos esta dada principalmente por la textura del suelo y el contenido de humedad
presente. Las texturas finas a medias serían las más fácilmente afectadas junto a contenidos
de humedad elevados.
A lo dicho sobre daños de cosecha, JURGENSEN (1997) agrega otros factores críticos a
considerar en la evaluación: intensidad de tratamiento del sitio, tipo de equipo utilizado,
momento del año en que ocurre la cosecha, cantidad de materia orgánica en la superficie
del suelo.
Las alteraciones mencionadas se dan muchas veces en forma simultánea y son causadas
casi exclusivamente por:
- tránsito de equipo pesado durante volteo, madereo con skidder y forwarder y
operaciones de preparación de sitio
- la acción de arrastre de las trozas al ser movidas del tocón hacia la cancha
- la disposición de los desechos y las labores de preparación del sitio.
Estas alteraciones tienen efecto sobre la erosión que se produce en el sitio, la cual se verá
agravada por la intensidad y duración de las precipitaciones. Importancia tiene también el
22
tipo de precipitación, el largo de la pendiente, lo escarpado que sea, la erodabilidad del
suelo y la cobertura del mismo.
La recuperación de suelos compactados dependerá del tipo de suelo, vegetación, las
condiciones climáticas imperantes y el grado de compactación que se haya alcanzado.
De esto se puede decir que la recuperación natural de los suelos es, en general, más lenta en
los arenosos que en aquellos arcillosos, producto de la ausencia en los primeros de procesos
de cambio dimensional derivados de modificaciones en sus contenidos de humedad. La
compactación superficial tomaría al menos 10 a 20 años en recuperarse en tanto que en las
capas más profundas este tiempo se extendería de 50 a 100 años (RAB, 1998). El servicio
forestal canadiense (CFS, 1996) reporta permanencias de daño producidas en vías de saca
de hasta 32 años.
SENYK y CRAIGDALE (1997) en su estudio de operaciones de acanche en British
Columbia bajo climas húmedos, analizan el efecto sobre las propiedades del suelo y el
crecimiento de la raíz. Notaron que la densidad aparente del piso del bosque y de los
primeros 20 cm de suelo mineral incrementan con el aumento en la intensidad de los viajes
de equipos skidder. Estos cambios no fueron significativos en viajes sucesivos con
tratamiento de baja presión sobre el suelo. Si lo fueron en cambio, en el caso de usar
skidders con neumáticos convencionales, donde se encontraron diferencias marcadas entre
los ciclos de los equipos. A pesar de esto no se hallaron diferencias significativas en la
altura media y volúmenes de las plantas de Pino Oregón al séptimo año. Estos resultados
deben ser tomados con precaución ya que corresponden a una situación particular, en la
cual se observó que las plántulas establecidas en suelo no alterado sufrieron mayor stress
hídrico que las vecinas.
La remoción de las copas durante la cosecha influye en la temperatura del suelo y en el
régimen de humedad. Efectos físicos de operaciones madereras terrestres pueden incluir
cambios estructurales en el suelo, influir en la retención y flujo de agua y reduciendo la
aireación y la penetración de las raíces.
b) Efecto Interno sobre los Nutrientes del suelo
AROCENA (2000) en un estudio sobre nutrientes del suelo señala que el grado de
compactación y la pérdida de materia orgánica del piso del bosque tiene influencia directa
sobre las tasas de intemperización de los minerales, la mineralización de nutrientes, y como
consecuencia el crecimiento de la vegetación.
Al analizar las cantidades de Ca+2 , K+, Mg+2 , y Al+3 presentes en la solución del suelo, notó
que sus valores fueron mayores en los tratamientos donde se conservó el piso del bosque y
no hubo compactación. Las menores cantidades se dieron con la remoción del piso del
bosque y con compactación. Los índices de disponibilidad de K+ y Ca+2 también
disminuyeron con la remoción del piso del bosque. De acuerdo a este estudio, la reducción
en la concentración de K+ en la solución del suelo puede ser tan alta como 88% al
producirse compactación y la eliminación del mantillo.
23
Mayores temperaturas durante el día y a lo largo de la temporada de crecimiento tienden a
aparecer producto del desplazamiento del suelo forestal y de otras alteraciones derivadas
de las operaciones de cosecha y preparación de sitio. La compactación del suelo puede
reducir el intercambio gaseoso provocando una lixiviación incrementada de cationes, como
consecuencia de la formación de ácido carbónico. Si este fenómeno es muy marcado, puede
resultar en desnitrificación y la reducción de manganeso, hierro y sulfatos (BALLARD,
2000).
En un seguimiento realizado en España por MERINO y EDESO (1999) durante cuatro años
a una plantación de Pino Insigne tras cosecha con esquema de madereo de árbol completo,
se afectaron de forma negativa las propiedades físicas y la fertilidad en la capa donde se
desarrollaban las raíces. Fue posible observar alteraciones de sitio severas y erosión
acelerada, originándose además lixiviación de nutrientes.
Se generaron suelos con densidades aparentes restrictivas al crecimiento, los cuales tras
cuatro años todavía mostraban valores altos. Se observó a la vez, una baja tasa de
recuperación de la materia orgánica del nitrógeno y azufre totales y del calcio
intercambiable. En tanto en el mismo período, el potasio se incrementó probablemente por
la rápida liberación desde residuos de cosecha y la descomposición de la materia orgánica.
La remoción del mantillo y la alteración en profundidad del suelo indujeron deficiencias de
nutrientes en el follaje, así como niveles potencialmente tóxicos de manganeso, los cuales
se asociaron a síntomas de clorosis, pérdida acicular y crecimiento pobre. Estos efectos
sobre los nutrientes pueden verse agravados en rotaciones sucesivas de especies de rápido
crecimiento, donde la frecuencia de exportación de ellos del sitio es más frecuente, no
dando tiempo para una adecuada recuperación.
Se pudo observar además que la preparación intensiva al mezclar horizontes afectan la
toma de nutrientes por parte de las plantas.
c) Efectos sobre la biota
Los impactos que producen los equipos de madereo en el suelo no se circunscriben a los
fenómenos descritos en los párrafos anteriores que son principalmente de carácter físico.
También se producen alteraciones profundas en la dinámica de la biota del suelo, la cual es
pieza importante en la incorporación de la materia orgánica al suelo, en la circulación de
nutrientes y en el mejoramiento de las propiedades de los agregados del suelo.
Esto es puesto en evidencia por JORDAN (1999) en su artículo sobre los efectos de
prácticas forestales en las poblaciones de gusanos y biomasa microbiana en bosques de
latifoliadas de Missouri. La compactación producida por las faenas de cosecha afectan las
poblaciones de gusanos y microbios, dándose una significativa correlación negativa del
número de gusanos con la humedad y el nitrógeno inorgánico del suelo. La actividad
microbiana en tanto, depende principalmente de la presencia de carbono y nitrógeno en el
suelo.
24
Además, en el caso de los gusanos la oportunidad de intervención tiene efectos marcados
sobre su población, con el mayor impacto apareciendo en suelos severamente compactados
donde además se removió la capa orgánica, lo que lleva a una reducción en el contenido de
humedad, nitrógeno inorgánico y masa microbiana del suelo. Estos efectos adversos
desaparecen gradualmente en el tiempo, haciéndose menos limitantes.
Figura 5. Gusanos, indicadores de calidad
del suelo
Se ha establecido que con menores poblaciones
de gusanos se pierde a la vez el efecto que
tienen éstos sobre la estructura del suelo. De
acuerdo con este estudio, el madereo de árbol
completo tiene efectos adversos mayores que
aquellos que dejan los desechos en el bosque. La
recuperación producto de las manipulaciones
físicas del suelo tienen un impacto limitado en el
tiempo que está circunscrito entre los dos a
cinco años, sin embargo se estima que es
necesario realizar estudios adicionales para
entender en plenitud los procesos que se
suceden.
Lo que dice JORDAN (1999), se ve confirmado por hallazgos hecho por otros
investigadores como BUCK (2000) el cual también asevera que la compactación del suelo
no afecta directamente a los animales, sino que esto es producto de una reducción en la
dinámica de distintos procesos como la actividad enzimática del suelo.
Respecto de la calidad del suelo señala sin embargo que, a pesar que los gusanos tienen un
rol en la aireación y densidad del suelo, más importante es la estabilidad de los agregados
del suelo, la cual está dada según la calidad del material que sirva de fuente de alimento a
esta fauna. En este sentido tratamientos como el mulch pueden ser determinantes en el
ámbito y duración del efecto estabilizador de los agregados en el suelo.
La compactación hasta llegar a un grado que impide en cierta medida el crecimiento
radicular, determina una redistribución en los hábitos de los nemátodos del suelo, más que
producir un impacto en su número total. En suelos compactados se ha observado que ellos
tienden a conformar una población herbívora y en menor proporción se dan aquellas
predadoras-omnívoras y bacterívoras. Esto estaría asociado a condiciones más pobres para
el crecimiento de los cultivos (BOUWMANN, 2000).
Los organismos del suelo y parámetros bióticos por otro lado pueden utilizarse como
indicadores de calidad del suelo. Ello porque factores como abundancia, diversidad, cadena
alimenticia y estabilidad de la comunidad están altamente correlacionados con funciones
benéficas del suelo y ecosistema como son el almacenamiento de agua, la descomposición
y ciclo de nutrientes, la destoxificación y la supresión de patógenos perjudiciales (DORAN
y ZEISS, 2000).
BENGTSSON (1997) en un estudio de largo plazo (15-18 años) realizado en rodales de
Pinus sylvestris encontró que en madereo de árbol completo se producía un descenso en el
25
número de colémbolos, arañas, insectos predadores, larvas de dípteros, sin detectarse
efectos adversos en enquitraqueidos o en diplópodos. La composición de la fauna, así como
la cadena alimenticia se vieron significativamente afectadas, sin embargo la importancia
relativa de cada grupo de la fauna no cambió marcadamente. Comenta que la cosecha de
árbol completo puede afectar la abundancia de algunos animales de la fauna del suelo a
largo plazo. Esto es algo preocupante, particularmente en sitios con dinámica de nutrientes
interna, dado que la retroalimentación positiva que dan estos organismos hacia una mayor
productividad de sitio se pierde, reportando pérdidas en la abundancia general de un 48%.
3.3 PREVENCIÓN DE DAÑOS POR COSECHA
En un estudio realizado por PINARD (2000) en Malasia, se manifiesta la importancia de la
planificación en los impactos producidos por labores de cosecha. Se examinó la alteración
asociada a madereo con bulldozer y la regeneración en vías de saca. En sectores con
cosecha no controlada, 17% de la superficie quedó cubierta por vías de saca, en tanto que
en las que se utilizó prácticas de madereo de impacto reducido fue 6%, además de estar
menos alteradas. En el madereo convencional 84% de la superficie de las vías de saca
manifestó alteración al suelo mineral, en tanto que en la planificada, esta conservó en un
62% su mantillo.
Medidas de prevención para la mantención de los procesos biológicos del suelo:
-
-
-
planear las labores a realizar, minimizando los impactos del fuego, compactación y
preparación de sitio (MARSHALL, 2000). De esta forma no se pierde la capa dónde
se acumula el capital de nutrientes, no se modifica el espacio poroso y no se
produce erosión que acabe tanto con nutrientes como organismos del suelo.
conservar la materia orgánica, incluyendo desechos leñosos en el sitio y el uso de
estos en las vías de saca para disminuir la compactación. Como efectos adicionales
trae la mejora en la retención de humedad en sitios secos, la reducción de la erosión,
el proveer un nicho para las bacterias asimbióticas fijadoras de nitrógeno y para una
variada gama de micro y macrofauna.
restablecer rápidamente la diversidad vegetal y evitar crear situaciones de
microclima extremas, ya que muchos organismos son sensibles a temperaturas y
humedades límites. En este sentido es recomendable el circunscribir las operaciones
severas como la tala rasa a superficies discretas.
En lo que atañe a lo que es la prevención de impactos negativos en cosecha, McDONALD
s.f. estudió los efectos de la aplicación de desechos de cosecha en la compactación de las
vías de saca de forwarders, aplicando distintas cantidades de desecho bajo diferentes
intensidades de tránsito. El objetivo tras esta medidas es proveer al suelo con una capa que
absorba la carga del equipo, disminuyendo la presión neta sobre el suelo. Lo que
McDONALD s.f. halló, fue un incremento de la densidad aparente del suelo tras tan sólo
una pasada de la máquina sobre suelo seco con un contenido de humedad de 8%,
independientemente del tratamiento empleado. Cada pasada adicional del vehículo
incrementó la densidad aparente del suelo desnudo, en tanto que aquel cubierto con
26
desechos se mantuvo estable tras la primera pasada. En el caso de suelos húmedos se notó
la misma tendencia, así como ligeras diferencias hacia menores densidades al ocupar una
mayor cantidad de desechos. Los resultados de este trabajo difieren de aquellos que se
puede hallar normalmente, donde el efecto benéfico de los residuos es notable en las
primeras pasadas, para luego desvanecerse.
3.4 SELECCIÓN DEL EQUIPO DE MADEREO
Al realizar cosecha de troza completa las torres de madereo han demostrado ser un buen
equipo de extracción por su bajo impacto al suelo (NISBET, 1997). KNOEPP (1997),
concuerda con esta apreciación y señala que este sistema no afecta de forma adversa la
concentración de cationes del suelo, ello a diferencia del skidder con el cual se hacen
presente mayores riesgos.
Con empleo de skidders hay que cuidar la época en que se realiza la intervención y se debe
proteger las vías con una capa de desechos. En el caso de producirse ahuellamientos
pronunciados, caracterizados por huellas de más de 10 cm de profundidad por 5 m de largo,
es conveniente suspender las operaciones de cosecha (NISBET, 1997).
3.4.1 Equipos de cosecha terrestreFUENTE FERIC Y M OF F BC
En la selección de los equipos de madereo terrestre hay que cumplir con tres requerimientos
básicos para su operación: las distancias de madereo deben ser discretas, el terreno debe
conformar una superficie no muy escarpada o quebrada y, no menos importante, el suelo
debe ser lo suficientemente fuerte para soportar la maquinaria de forma de no producir
alteraciones muy profundas.
Desde el punto de vista ambiental, existe un riesgo inherente de daño al suelo derivado del
tránsito de maquinaria. Sin embargo, el daño al suelo se da típicamente cuando la máquina
viaja por la misma ruta varias veces, excediendo la capacidad de soporte del suelo, y por los
virajes alrededor del sitio de volteo, la cancha o a orilla de camino.
La ventaja de las máquinas terrestres es que pueden trabajar en raleos, sin necesidad de
corredores rectos, como los que necesitan las torres de madereo, pero de todo modo se debe
procurar contar con un espacio lo suficientemente amplio para que el equipo y su carga
circulen sin doblar, quebrar o dañar los árboles residuales.
La inadecuada capacidad de soporte del suelo en relación al peso de la maquinaria puede
ocasionar degradaciones como compactación o ahuellamiento. La capacidad de soporte
puede verse mejorada por condiciones de suelos congelados o la carga de la máquina puede
distribuirse sobre un área mayor empleando neumáticos anchos, orugas anchas, esteras de
flotación, desechos leñosos o nieve profunda.
27
En suelos altamente susceptibles a compactación y amasado es común postergar la
operación de cosecha hasta el momento en que la capacidad de soporte del suelo sea la
mayor o bien emplear otro tipo de sistemas de madereo.
Suelos con baja capacidad en su soporte de cargas no sólo deben intervenirse
exclusivamente en determinados momentos del año, sino que se debe usar neumáticos
anchos o emplear patrones particulares de arrastre, a veces restringiendo la carga del
equipo.
Un punto con el que se debe ser cuidadoso, respecto del empleo de equipos terrestres es el
cruce de cauces de agua. En estos lugares la maquinaria terrestre puede causar alteraciones
inaceptables y por lo tanto debe controlarse de forma estricta. En estos casos se puede
emplear puentes temporales que permitan el cruce dentro de límites de alteración
aceptables. Equipos como el forwarder permiten acarrear el puente al sitio seleccionado y
posicionarlo con mínimas alteraciones.
Respecto de las distancias de madereo se puede decir que aquellas cortas incrementan la
densidad de caminos, lo cual aumenta el potencial de sedimentación, en tanto que las largas
reducen la densidad de caminos, pero aumentan la compactación del suelo en las vías de
saca y cerca del camino y canchas, por el incremento del tránsito.
En cuanto al sentido de madereo, la mayoría de los equipos maderea mejor cuesta abajo y
al maderear cuesta arriba puede además producirse daño al suelo que redunde en una
sedimentación incrementada por el giro y patinaje de neumáticos u orugas.
A continuación se presenta una breve reseña de los equipos de madereo ocupados con
mayor frecuencia y los impactos que tienen éstos sobre el recurso suelo:
a) SKIDDER CON HUINCHE
El principal impacto de los equipos skidder es producto de la cantidad de viajes que deben
realizar sobre los sitios para cosechar un determinado volumen, ya que no pueden
transportar cargas muy grandes. Ello puede conducir a la compactación de sitios frágiles
por lo que es conveniente en esos casos el empleo de vías de saca especialmente
habilitadas, de forma de restringir la zona de daños. Estas vías de saca pueden requerir de
rehabilitación tras la cosecha para restaurar la pendiente original del terreno y sus patrones
de drenaje, reduciendo así el potencial de erosión y restaurando la fertilidad del sitio. En
terrenos escarpados los surcos provocados por el arrastre de las trozas en el suelo pueden
convertirse en focos de acumulación y flujo de aguas.
Dentro de las características típicas de los skidder con huinche, está su capacidad de retirar
trozas de zonas ribereñas, sin ingresar la máquina a los sectores protegidos. Además pueden
cosechar rodales donde se dejan árboles residuales, permitiendo a la máquina permanecer
en la vía de saca designada, evitando así la alteración entre las vías.
28
En el caso de encontrar suelo blando, se puede detener la acción del huinche y mover el
skidder a suelo más firme, desde donde puede volver a tirar las trozas, reduciendo el
impacto al suelo, especialmente en madereo contra la pendiente.
b) SKIDDER CON GARRA
Estos equipos deben situarse de forma adyacente a las trozas para engancharlas. Por ello
son poco adecuados para el trabajo en zonas ribereñas.
Al maniobrar con mayor intensidad en el punto de enganche en comparación con los
skidders con huinche, pueden aumentar el daño a la regeneración avanzada y provocar un
incremento en las alteraciones del suelo.
c) SKIDDER DE TENAZAS
Estos equipos pueden operar en suelos más débiles que los skidders tradicionales debido a
su sistema de tracción de orugas montadas sobre los neumáticos, que transmiten la presión
ejercida por el peso del equipo sobre una superficie de suelo mayor. Su secuencia de
carguío requiere que viajen sobre una porción de la distancia de arrastre con carga parcial.
Con adecuada planificación y supervisión, el momento en que lleve cargas parciales puede
hacerse coincidir con el paso por suelos más débiles, reduciendo de esta manera el impacto
sobre el sitio.
Por su gran tamaño y baja maniobrabilidad, los skidders de tenazas son poco adecuados en
cortas parciales. Su trocha ancha en comparación con los skidders convencionales hacen
además difícil proteger regeneración avanzada.
d) FORWARDER
Estos equipos diseñados para trabajos en pendientes suaves con esquema de troza corta se
complementan bien con el uso de fellers y procesadores. Esto permite disminuir la presión
de la máquina sobre el suelo, al crear el feller un manto a partir de desechos de ramas y
despuntes, sobre el cual se desplaza el forwarder. De esta manera el ahuellamiento y la
compactación se limitan a las vías de saca y la capa de residuos reduce el impacto sobre el
suelo. Sin embargo, en situaciones de tránsito intenso o suelos blandos, la capa de desechos
puede quedar compactada en el suelo haciendo difícil establecer la regeneración a posteriori
y en tal caso se torna necesario rehabilitar las vías de saca.
Una de las características relevantes desde el punto de vista ambiental con este tipo de
madereo es que al realizarse el procesamiento de los árboles en el tocón, todas las ramas y
material de despunte permanece en el rodal, con una adecuada distribución, lo cual elimina
las acumulaciones a orilla de caminos y puede beneficiar el reciclaje de nutrientes en
algunos sitios. Su desventaja es que aumenta el peligro de incendios en el rodal y puede
dificultar las labores de establecimiento que sigan a la cosecha.
29
Otra de las ventajas que ostenta el uso de sistemas de trozado a medida, es la facilidad con
que los equipos pueden maniobrar entre los árboles residuales en el caso de cortas
parciales. La exitosa operación en estas cortas, dependerá del espaciamiento de los árboles
residuales y el tamaño de la máquina.
e) ANIMALES
La principal ventaja ambiental del madereo con animales es su operación silenciosa y su
adecuación para labores de raleo o corta de selección.
Las alteraciones que producen en el suelo se limitan a los corredores por donde se
desplazan los animales, pero puede ser severas en las vías de saca ya que la presión que
ejercen sobre el suelo es alta. A esto se agregan alteraciones producidas por el paso de los
extremos de las trozas por el suelo.
3.4.2 Sistemas de rodado y tracción
a) NEUMÁTICOS
Causan por general más compactación que las orugas y no es conveniente usarlos en
pendientes sobre 35%. Otorgan las más altas velocidades de circulación, pero también
requieren las mejores condiciones de suelo. Son implementos particularmente susceptibles
de causar daños cuando el contenido de humedad del suelo es alto.
Para mejorar la tracción y reducir las alteraciones se les puede acondicionar con cadenas o
dispositivos de orugas. El empleo de neumáticos anchos también reduce la presión sobre el
suelo, pero hacen que la maquinaria sea más difícil de maniobrar entre árboles residuales,
tocones o regeneración avanzada. Estas modificaciones a la vez incrementan los costos de
operación
b) ORUGAS
Al ser empleadas de forma apropiada, las máquinas dotadas de orugas tienen un impacto
mínimo sobre el suelo. Si no se respeta esta premisa y se ocupa la máquina, por ejemplo, en
suelos frágiles bajo condiciones húmedas, se puede producir compactación y amasado
significativos.
Asimismo al virar las máquinas, estas pueden causar daños de consideración, por lo que
hay que cuidar dónde y cuan frecuentemente lo hacen.
c) ORUGAS FLEXIBLES
30
Las orugas flexibles son más versátiles que las tradicionales porque permiten la operación
de la maquinaria bajo condiciones de suelos blandos sin causar ahuellamiento. Este efecto
se produce debido a que en todo momento mantienen un total contacto con el suelo, sin
originar puntos de presión en presencia de terrenos muy accidentados. Sin embargo, al ser
estos equipos más rápidos que los de oruga tradicional, pueden producir daños mecánicos al
suelo si son operados descuidadamente en áreas frágiles.
d) NEUMÁTICOS CON ORUGAS
Su baja velocidad de circulación minimiza la cantidad de daño mecánico al suelo. Al
ejercer menor presión que las máquinas equipadas de neumáticos simples, permiten su uso
exitoso en condiciones de suelos más débiles sin causar tanta compactación. Esto conlleva
el beneficio adicional de poder extender las temporadas de uso, lo que puede mejorar la
economía de operación.
3.5 ACOPIO EN CANCHAS Y CAMINOS
Las operaciones de cosecha contemplan el almacenamiento temporal de la cosecha antes de
su carguío y transporte a destino. Este almacenamiento se puede dar en canchas
especialmente habilitadas o en su defecto a orilla de caminos. Ambos sistemas de acanche
presentan patrones de circulación de las máquinas considerablemente distintos dentro del
área del área de intervención, los que pueden determinar si el potencial de crecimiento del
sitio se ve degradado tras la cosecha.
Al acanchar a orilla de camino el tránsito se dispersa sobre un área mayor y casi cada
porción de la superficie soporta algún tránsito, sufriendo las zonas cercanas a la orilla de
caminos varios ciclos de los equipos. Hay que tener en cuenta que los primeros cinco
pasadas de las máquinas sobre el sitio son los que causan la mayor porción de
compactación, así que es posible afectar todo el rodal al intervenir bajo este esquema. Sin
embargo, el impacto que tenga el tránsito dependerá principalmente de las características
del sitio y de las condiciones de operación.
Otra consideración que hay que tener presente al realizar acanche a orilla de camino es la
necesidad de restaurar todas las estructuras de drenaje del camino una vez que se hayan
finalizado las operaciones, ya que estas pueden verse obstruidas por desechos de cosecha.
Para reducir la compactación en el sector directamente a la orilla del camino, se puede
hacer apilado con un cargador, en vez de usar un skidder. Esto puede originar menos
impacto con un costo adicional, pero el incremento en la productividad del skidder
compensa esta pérdida.
En el caso del almacenamiento de madera en canchas, en cambio, el tránsito se concentra
en un número discreto de vías de saca, especialmente cerca de la cancha. Estas vías se ven
severamente compactadas y requieren una rehabilitación posterior, pero tienen a su favor
31
que el ámbito del impacto está bien definido. La cancha misma es otro sector que hay que
desactivar de forma adecuada una vez finalizadas las intervenciones o que se debe
rehabilitar si se desea reincorporar ese terreno a la superficie productiva.
En los trabajos de elaboración de las vías de saca se ocupa comúnmente skidder, tractor
oruga o excavadoras. Las últimas permiten conservar el suelo superficial y el subsuelo
separados durante la construcción y tienen más control sobre la disposición del mismo para
rehabilitaciones más exitosas a posteriori. Además, son capaces de trabajar en zonas más
sensibles cerca de los esteros ya que no causan tanta alteración cuando la máquina cambia
de dirección. Pueden usarse también en la elaboración de cruces provisionales o para ubicar
puentes portátiles, sin afectar mayormente el curso de agua.
Como recomendación general se puede decir que los patrones de arrastre de los skidder
pueden ser aleatorios en terrenos de pendientes suaves, sin tránsito concentrado en un lugar
específico, en tanto que las rutas designadas y marcadas en terreno son mejores en caso de
áreas más escarpadas o sensibles y así limitan la extensión de las alteraciones. En este
último caso, también se puede considerar realizar vías de retorno separadas para el tránsito
con lo cual éste se segrega, aumentando la productividad de las labores.
3.6 MADEREO CON TORRES
Sin duda la mayor ventaja derivada del uso de torres es que el tránsito sobre el terreno es
virtualmente eliminado, pero una cantidad significativa de alteración al suelo todavía puede
darse en zonas cercanas a las canchas, donde las trozas comúnmente tocan el suelo.
Las alteraciones generadas por el uso de torres generalmente se dan en áreas de deflexión
pobre donde el extremo de la troza no se puede levantar del suelo. Estos impactos pueden
constituirse en vías para la escorrentía superficial, provocando de esta manera erosión.
Aparte de este hecho, existen otras desventajas en el uso de torres como el que se requiera
de corredores rectos para tirar sus líneas, por lo que al emplearse en cortas parciales, se
dejan espacios adicionales sin cubierta boscosa.
En el caso de emplear torres donde el madereo no sea de troza suspendida, las depresiones
dejadas en el terreno por el paso de las trozas concentrarán los flujos de agua, generando
erosión. Al maderear hacia abajo, estas rutas tienden a converger y por ende así lo hace la
escorrentía superficial. En tanto que lo opuesto ocurre en el madereo cuesta arriba, con la
escorrentía superficial dispersándose en el área de intervención.
Dentro de las ventajas con que cuenta este sistema de madereo se puede mencionar que la
maquinaria usualmente no abandona los caminos, con lo que se reduce el riego de daño al
suelo y sus efectos asociados sobre la calidad de las aguas. Asimismo, es posible
transportar trozas sobre plantaciones existentes o zonas sensibles sin necesidad de construir
caminos o vías de saca en zonas protegidas.
Por otro lado el emplear distancias de madereo grandes también es beneficioso ya que se
puede reducir la densidad de la red de caminos, lo que tiene como efecto una baja en la
32
sedimentación generada por los caminos y una disminución en la cantidad de tierras
productivas ocupadas por ellos.
4. TRANSPORTE
El tránsito vehicular es la fuente principal en la generación de sedimentos desde un camino,
aumentándola hasta nueve veces. Para paliar este efecto ELLIOT, FOLTZ y LUCE (1999)
recomiendan el disminuir la presión de inflado de los neumáticos de los vehículos. El uso
de sistemas de centrales de inflado de neumático es una buena solución, dando al conductor
la posibilidad de cambiar la presión de éstos desde su cabina. Al efectuar una reducción en
las presiones de todos los neumáticos desde la presión de carretera de 620 kPa a 480 kPa, se
reduce la producción de sedimentos en un 45%. En tanto que al ocupar 480 kPa en el eje
direccional y entre 210-340 kPa en los restantes, se consigue una disminución de hasta el
80%. Este efecto surge por la menor formación de huellas, producto de la cual el agua
tiende a fluir acorde al diseño del camino pasando su borde. La presión reducida trae como
beneficios adicionales la posibilidad de tener temporadas de carga más prolongadas,
incrementar la movilidad del vehículo, ostentar un menor mantenimiento de los equipos,
otorgar una mayor comodidad al conductor y bajar los costos de reparación de caminos.
MOORE (1995) manifiesta de igual manera su postura positiva frente a la utilización de
sistemas centrales de inflado para controlar la sedimentación desde caminos, señalando de
paso el impacto que el material particulado tiene sobre la calidad de las aguas, tanto para
uso humano como para la biota acuática. En el caso de la biota acuática menciona el rol
perjudicial de los sedimentos en la movilidad de los peces y en la reproducción de los
mismos al modificar el fondo de los cauces en las áreas de desove.
Cuadro 3. Efectos del tránsito vehicular y medidas de control
Impacto
Acción Correctiva/Preventiva
•
ü
ü
ü
Generación de sedimentos
Mantenimiento de caminos
Restricciones estacionales al tránsito
Limitaciones a la velocidad del
tránsito
ü Circulación con baja presión de
neumáticos
33
5. NECESIDADES DE INVESTIGACIÓN
De los artículos que se consideraron en este informe se desprende que las necesidades de
investigación en el exterior, en cuanto a la conservación de suelos están en general bien
definidas y podrían servir para orientar la investigación en Chile.
Sin embargo, es también claro que en Chile no sólo es necesario realizar experiencias
propias para validar los datos de éstas investigaciones, sino que además es imperativo que
se implementen aquellas tecnologías probadas con éxito durante largo tiempo en otros
países, a las que todavía no se les asigna la debida importancia en el ámbito nacional.
Áreas de estudio en la conservación de suelos que ya están cubiertas casi en su totalidad
son las referidas a quemas y caminos. Las quemas necesitarían sólo de un período de
estudio más prolongado para terminar de definir su influencia, especialmente sobre la biota,
en tanto que en los caminos la investigación faltante se concentra principalmente en la
simulación de generación de sedimentos desde las vías.
Para el caso chileno se requeriría adaptar los estudios existentes de manera de contar con un
programa para la predicción de generación de sedimentos desde caminos a nivel regional.
En su defecto, habría que desarrollar programas particularmente pensados en nuestra
realidad. Sin embargo, se hace desde ya urgente determinar los parámetros que se
necesitarán de forma de empezar a crear y poblar bases de datos para su uso.
A nivel local faltan también estudios que evalúen el impacto ambiental y económico de la
intensidad y construcción de caminos de estándares más reducidos, con anchos menores a
los actuales y que se ven beneficiados por velocidades de circulación menores y una caída
en la generación de sedimentos desde los caminos
De igual manera se necesita evaluar e implementar localmente el uso de centrales de
inflado en los camiones que realizan labores de transporte, tecnología probada por largo
tiempo con buenos resultados en distintos puntos del mundo.
En el área de rehabilitación de terrenos, en tanto, todavía faltan muchos estudios por
realizar tanto a nivel nacional como en el extranjero, especialmente porque las condiciones
de cada sitio son muy variadas y no permanecen constantes durante el año, dificultando la
interpretación de resultados.
Entre otros, no se sabe con certeza que estrategia de labranza se comporta mejor bajo la
variedad de sitios y condiciones que pueden hallarse. Tampoco se sabe si la restauración de
las capas superficiales del suelo constituye una técnica efectiva para restaurar la
productividad en sitios que presentan un enraizamiento poco profundo de forma natural.
Específicamente en este último punto es necesario cuantificar el beneficio del reemplazo
del suelo en comparación con otros métodos de restaurar la estructura del suelo y los ciclos
de nutrientes.
34
Se necesita además, investigar los procesos biológicos en los suelos rehabilitados y, por
último, determinar métodos de construcción de bajo costo para conservar y reemplazar el
suelo superficial.
Así pues las interrogantes básicas referidas a la rehabilitación se orientan hacia tres áreas:
profundidad de labrado, estabilidad de la estructura del suelo y tratamiento mínimo. El
tratamiento de rehabilitación que todavía se encuentra bajo cuestionamiento es la
efectividad de la restitución de laderas de caminos y vías de saca, que tiene vacíos de
información los cuales se centran en el desconocimiento de la productividad de los caminos
rehabilitados, si bien en este campo ya hay estudios en curso.
En el ciclo de nutrientes, los vacíos que pueden encontrarse en los estudios se centran en el
establecimiento y comprensión de la influencia de la biota sobre los procesos de reciclaje
de nutrientes. También existe preocupación en relación al uso de residuos leñosos para
rehabilitar ya que no se entienden, más que parcialmente, sus beneficios potenciales y su
uso se ve frenado por la preocupación frente al riesgo de degradar la productividad de sitio
a través de un uso inadecuado.
Las labores de cosecha por su parte, tienen múltiples frentes que requieren ser investigados
con mayor profundidad. Uno de estos frentes corresponde al impacto que tienen las
intervenciones de cosecha sobre la biota del suelo, sobre la cual ya se están realizando los
primeros estudios. Sin embargo, todavía dista mucho para comprender los procesos que se
suceden en esta materia y la interacción entre éstos.
Una necesidad urgente para las empresas forestales del país es la de contar con información
detallada de las máquinas que se desempeñan en labores de cosecha y preparación de sitios,
ya que no se conoce a cabalidad datos tan relevantes como el impacto que estas tienen
sobre el suelo.
En general, se aprecia que hay una demanda tanto a nivel nacional como en el exterior de
analizar los costos de rehabilitación enfrentados a los costos de prevención de dicha
degradación.
35
6. BIBLIOGRAFÍA
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