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Ricardo Schmalbach R

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Ricardo Schmalbach tiene como vocación el cuidado del ambiente, buscando siempre soluciones creativas e innovadoras, comprometidas con una ambiente sano. Es un Biólogo Marino con 24 años de experiencia en el control de erosión en costas y riberas. Preocupado por motivar a la acción para preservar el ambiente informa en esta página sobre los estudios y preocupaciones de los asociados a IECAIberoamerica

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Autores: Ing. Pablo Spalletti1 Daniel Brea1 Martín Irigoyen1 Javier Herrera2 1 Laboratorio de Hidráulica. Programa de Hidráulica Fluvial – Instituto Nacional del Agua (INA) 2 Maccaferri de Argentina S.A.

Resumen

El presente trabajo completa la serie de artículos científicos presentados en anteriores ediciones del CICES; artículos que han sido producidos en el seno de un amplio programa de investigación desarrollado por el Instituto Nacional del Agua de Argentina, por solicitud de Maccaferri. En los anteriores trabajos, se presentó el estudio experimental del flujo bajo mantas de geotextil y el estudio experimental del flujo sobre una protección contra la erosión constituida por colchonetas de piedra embolsada por una malla de alambre. Se presenta el comportamiento de geomantas sintéticas sometidas a la corriente en un ensayo en un canal de laboratorio a escala prototipo. Proporcionando a los diseñadores, a través de ábacos, los límites de aplicación de las geomantas ensayadas para situaciones similares a las estudiadas.

 Introducción

 Uno de los parámetros de mayor importancia en el diseño de protecciones a la acción de las corrientes, es la velocidad del flujo. En ese sentido, y con el objeto de mejorar las condiciones de diseño, Maccaferri solicitó al Programa de Hidráulica Fluvial del Laboratorio de Hidráulica del Instituto Nacional del Agua (LH-INA) que realizara una serie de ensayos en un canal en escala de prototipo, o sea 1:1, para estudiar el comportamiento de diversos tipos de mantas geosintéticas o geomantas (Spalletti, 2013).

 Se evaluó el funcionamiento de protecciones del lecho constituidas por tres tipos de geomantas denominadas comercialmente como MacMat_L, MacMat_S y MacMat_R. Se analizó, también, el comportamiento de las mantas MacMat_L y MacMat_S cubiertas con una capa de grava fina con una granulometría específica. Adicionalmente, se efectuó un ensayo de referencia con el lecho de arena de base sin protección. Las experiencias fueron ejecutadas en un canal con paredes vidriadas de 7 metros de longitud y un tramo a fondo móvil de arena, por sobre el que se colocaron los diversos tipos de protecciones analizadas. En cada ensayo se registraron perfiles de velocidades en sitios característicos, y se estudió la deformación de la protección y el estado de los anclajes frente a acciones dinámicas crecientes. Se estudió también para las geomantas, la forma en que se produce la rotura para velocidades crecientes del escurrimiento, indicándose los límites en los que se observaron cambios de comportamiento en las protecciones. Instalación Experimental Los estudios se efectuaron en la Nave 6 del INA en un canal de 14.65 m de largo, 0.765 metros de ancho y 1.20 metros de altura, construido de ampostería y hormigón, con paredes vidriadas en ambos laterales  y un tramo a fondo móvil de arena con d50=0.34mm. Aguas abajo, el canal dispone de una compuerta metálica accionada por un motor eléctrico para regular los tirantes.

El dispositivo experimental cuenta con un sistema de recirculación cuyo caudal máximo de bombeo es de aproximadamente 0.8 m3/s. En el canal de retorno hay un vertedero de aforo tipo Rehebock, que permite determinar los caudales mediante la lectura de un limnímetro situado en uno de los laterales. En la margen izquierda del canal se construyó una pasarela para situar los equipos de medición. El esquema de la instalación experimental se presenta en la Figura 2.

 

Por sobre el lecho de arena nivelado se colocaron las geomantas a ensayar, cubriendo la totalidad de tramo a fondo móvil, con una longitud adicional en el sector a fondo fijo, donde las cubiertas fueron sujetadas. En el tramo con material granular, las mantas geosintéticas se anclaron cada 80 cm con fijaciones de hierro con forma de U de 25 cm de largo. Las velocidades de la corriente se registraron mediante un Velocímetro Acústico Doppler (ADV) SonTek, montado sobre un carro para acceder a cualquier sector del canal mediante movimientos longitudinales, transversales y en la vertical. Dicho dispositivo debió ser reforzado para resistir las solicitaciones dinámicas debidas a las altas velocidades, evitando vibraciones que pudieran afectar los registros. El relevamiento de la superficie de las mantas y de los anclajes para cuantificar las erosiones y movimientos de las protecciones, se efectuó mediante un nivel óptico.

Experiencias

 Como se indicara anteriormente se estudió el funcionamiento de geomantas MacMat_L, MacMat_S y MacMat_R y su desempeño como protecciones de lecho a la acción de corrientes. Para las dos primeras también se efectuaron ensayos con una capa de grava fina con una granulometría específica sobre la geomanta y en sus intersticios. Con el objeto de disponer de un ensayo de referencia se realizaron experiencias con el lecho de arena de base sin protección. En todos los casos se fue trabajando con velocidades crecientes y, en primera instancia, con tirantes de 40 cm. Para caudales elevados, la condición de restitución impuso la necesidad de trabajar con tirantes algo mayores por la formación del tirante crítico en la descarga.

 En términos generales la velocidad de inicio de movimiento para el material de base se estimó en 0.28 m/s, y para la grava fina de la cubierta en 0.80 m/s.

En la Tabla 1 se resumen los rangos de los parámetros hidráulicos, en los grupos de ensayos realizados para los distintos tipos de cubierta del lecho.

 

Se relevaron perfiles verticales completos de velocidad en el centro del canal a 7.70m (PCAAB) y 5.60m del extremo de aguas arriba del mismo y en el lateral de margen izquierda en la progresiva 7.70m.

Para analizar el efecto de las paredes y del desarrollo del perfil de velocidades a lo largo del canal, se compararon entre sí los perfiles relevados, pudiéndose apreciar que en el centro aguas abajo el perfil de velocidades se encuentra más desarrollado que en el centro aguas arriba, y que en cercanías de las paredes, los perfiles de velocidad presentan, en su parte superior, una reducción respecto de las velocidades máximas.

 Para todas las protecciones se describió su comportamiento frente a velocidades crecientes, determinándose para qué valores las geomantas dejaban de cumplir satisfactoriamente con su función de proteger el lecho de base.

También se relevó el lecho por sobre las distintas protecciones, para diferentes grados de evolución del proceso erosivo. Se analizaron, para los distintos casos estudiados de mantas geosintéticas con y sin grava, las posiciones del lecho en todo el tramo a fondo móvil. Para ello se niveló el fondo del canal, registrándose valores cada 20 cm en la dirección longitudinal y al menos 5 puntos por sección transversal. Se niveló también la parte superior de cada anclaje y el nivel del lecho junto al mismo. La información relevada se procesó con un sistema de información geográfico, determinándose en cada caso y situación el modelo digital del fondo.

 Las variaciones en el perfil de velocidades y en las condiciones de turbulencia en la parte inferior del escurrimiento respecto de las que se presentarían para un canal de fondo plano con material granular, son causales de los cambios en las condiciones de arrastre sobre el material de base. Por ello se analizaron también parámetros que caracterizan la turbulencia, como el desvío medio cuadrático (RMS) y la intensidad de turbulencia.

Análisis de resultados experimentales

Con el objeto de caracterizar rangos de funcionamiento de las cubiertas ensayadas en relación a su desempeño en la protección del material de base a partir del comportamiento observado en las experiencias, se determinaron umbrales para los cuales se distinguían cambios en las condiciones de movilidad del material granular del fondo.

A partir de las observaciones se han definido un primer límite en el cual comenzaba a distinguirse el inicio de movimiento de algunas partículas de arena, un segundo límite cuando se apreciaba un transporte generalizado de material con el consiguiente desarrollo de erosiones generales del lecho, y finalmente, una situación en la que se desarrollaba un flujo por debajo de la cubierta sin que se observaran efectos de protección, pudiéndose asumir como un estado de colapso. En el límite final, las mantas geosintéticas quedaban sostenidas en los anclajes, sin que se produjeran roturas de las fibras.

 A modo de ejemplo, en la Figura 3 se muestra, para la geomanta MacMat_L, los perfiles de velocidad con los valores límite definidos antes.

 

 

Las velocidades medias límites máximas admisibles, asociadas a los tirantes considerados en cada ensayo y a un tiempo de acción de la corriente de una hora, para las cuales las geomantas logran evitar la erosión del fondo son las que se presentan en la Tabla 2

 

 

Conclusiones

 De acuerdo con las observaciones realizadas durante el desarrollo de las experiencias, para el estudio de las geomantas MacMat_L, MacMat_S y MacMat_R a la acción de corrientes, se han logrado identificar las condiciones hidráulicas límites admisibles y las que generan el colapso de cada protección. También se ha evaluado la forma en que se produce este colapso y el desarrollo de la erosión del fondo una vez que la geomanta deja de cumplir su función de protección. En la Figura 4 se indican los límites recomendados para su aplicación para condiciones similares a las ensayadas.

 

Referencias

 

Spalletti,P.; Irigoyen,M. (2013). Estudio en modelo físico del funcionamiento de colchonetas y MacMat en escala 1:1. Informe LHA-INA 329-03-2013. Argentina.

CAÑON DE PALIN

Publicado en Noticias

Autor: José Manuel del Valle Ingeniero Agrónomo

  INTRODUCCIÓN

 La erosión y la desertificación de los suelos, ha sido un gran problema para el país. La erosión está relacionada con el tipo de cobertura vegetal; el grado de pendiente y uso del suelo, siendo el agua y el viento, factores principales que la provocan, principalmente cuando el suelo está desprotegido de vegetación. El ser humano por su naturaleza es creativo.; en la última década y a nivel mundial, no ha podido vivir en armonía con la naturaleza, misma que está destruyendo.

 Las corrientes de aire que cruzan la meseta central y que toman fuerza al atravesar el Cañón de Palín contribuyen a mantener la capital limpia de contaminantes. Sin embargo, existe el riesgo de un desequilibrio en ese proceso, por la degradación constante de las montañas de la cuenca de Amatitlán y del Cañón.

 OBJETIVO

Conocer la importancia y establecer las causas del deterioro en las montañas del cañón de Palín, en la limpieza de contaminantes en la atmósfera metropolitana de Guatemala

 ANTECEDENTES

El 16 de octubre de 1836 fue que Palín, adquirió la categoría de municipio. La palabra Palín, está compuesta por las voces PALI (Extenso) y la voz IN (movimiento, agitación, viento). Uniendo estos dos conceptos podemos decir que el nombre de Palín se traduce a: PALAQHA: Que significa al pie del volcán de agua y PALIN: Lugar de los vientos.

El municipio de Palín se encuentra localizado en la parte nor-oriental del departamento de Escuintla. Se localiza en la latitud Norte 14°24´14” y en la longitud Oeste 90° 41´55”. Limita al Norte con el municipio de Amatitlán, al Sur y al Este con San Vicente Pacaya y al Oeste con el municipio de Escuintla. El clima es templado y en ocasiones frío, por las corrientes de viento que circulan a través del Cañón.

Cuenta con una extensión territorial de 88 km2 y se encuentra a una altura de 1,145 msnm, por lo que generalmente su clima es templado y en ocasiones frío por las corrientes de viento que circulan a través del llamado cañón de Palín. Se encuentra a una distancia de 40 km de la ciudad capital y a 17 km de la cabecera departamental de Escuintla.

 La estrecha garganta que forma el Cañón de Palín, es una zona de intensa actividad volcánica, provocada por el Volcán de Pacaya; donde abundan las fuentes termales y los balneariospl El río Michatoya, corta la cadena volcánica entre los poblados de Amatitlán que pertenece al departamento de Guatemala y Palín.

 Las corrientes de aire que cruzan la meseta central y que toman fuerza al atravesar el Cañón, contribuye a mantener a la ciudad capital limpia de contaminación atmosférica, se sigue deteriorando el Cañón, debido a las licencias mineras que otorga el Ministerio de Energía y Minas, para extraer material para construcción, lo que provoca el deterioro del ambiente.

 SITUACIÓN ACTUAL DEL CAÑON DE PALIN

 Eddy Sánchez, Director del Instituto Nacional de Sismología, Vulcanología, Meteorología e Hidrología (Insivumeh), citado por Prensa Libre, explica que el valle de la capital recibe flujos de vientos procedentes del norte, del Caribe y del sur, los cuales son conducidos en su recorrido por la formación montañosa que bordea la cuenca de Amatitlán y las que rodean la capital.

Así mismo, destaca que los vientos del norte y del Caribe entran en el valle capitalino por Chinautla con mucha fuerza para dirigirse hacia Amatitlán y de ahí los succiona el Cañón de Palín para salir hacia la costa del Pacífico.

Sigue manifestando que “Debido a la fuerza con que entran y salen del valle, las corrientes de vientos limpian de contaminantes la ciudad y municipios del área metropolitana, pero si desapareciera el Cañón de Palín, el viento se dispersaría, perdería fuerza y pasaría con lentitud sobre el área metropolitana”

 El Director del Insivumeh enfatiza en que si desaparece el Cañón de Palín, las nubes de contaminantes quedarían casi estacionadas sobre el sur de la capital, Villa Nueva, Amatitlán, Palín y Escuintla. El viento del norte predomina desde noviembre hasta finales de febrero, el del sur, de febrero a mayo, y el del Caribe, de mayo a noviembre.

Rafael Maldonado,7 Coordinador del Centro de Acción Legal Ambiental y Social (Calas), considera preocupante los impactos ambientales, los cuales ponen en riesgo la calidad de vida de los capitalinos y habitantes de municipios aledaños, debido a la degradación de las montañas, barreras naturales que ayudan a prevenir desastres ambientales.

“El deterioro de las montañas en el Cañón de Palín y en la cuenca de Amatitlán están a la vista, como el caso de Peronia, donde dos areneras extraen material, lo que pone en riesgo a colonias vecinas”, agregó.

 “Es preocupante que muchas personas que extraen materiales de construcción declaran que no es para vender, sino para uso propio, y con ello evitan solicitar permiso de extracción minera, conscientes de que el Ministerio de Energía y Minas (MEM) no tiene capacidad para monitorear esas declaraciones”, expuso.

Maldonado enfatizó en que hay una debilidad estatal para investigar esos casos, porque el Ministerio de Ambiente y Recursos Naturales (MARN) carece de capacidad para monitorear todas las areneras, y no hay coordinación entre instituciones para dar seguimiento a problemas como la degradación de montañas.

 Lucía España,2 Directora de la Unidad de Gestión Ambiental, del MARN, expuso que esa entidad ha logrado acuerdos con municipalidades de esa área para que no se otorguen licencias de construcción sin opinión de ese ministerio; sin embargo, si bien analiza cada proyecto en lo individual, no hay estudios sobre los impactos que cause la suma de todas esas actividades.

España agregó que sobre la extracción de arena o grava, la regulación proviene del MEM. En ese aspecto hay estrecha colaboración entre las dos carteras, al emitir opinión o ampliación de datos de las actividades a autorizar. No obstante, el monitoreo que se hace acerca de esas actividades se basa en denuncias, no en las condiciones legales de las empresas.

Óscar Rosal,3 Director general de Minería del MEM, informó que el 29 de septiembre recién pasado efectuó una inspección en el Cañón de Palín, porque ya se habían hecho esas interrogantes. De la inspección se encontró que empresas que extraen material de construcción con licencia minera universal, la que data de 1977, tienen estudio de impacto ambiental que no contempla el efecto que pueda tener en las corrientes de aire, por lo que se le recomendó una actualización de esos documentos.

 El funcionario destaca que dentro de las recomendaciones que se hizo a la empresa fue el desarrollo de un estudio con mapas tridimensionales que muestren la forma de cómo quedará el área cuando terminen la actividad, y un estudio que pueda predecir distintos escenarios de comportamiento del viento según la topografía de las áreas de extracción.

Pablo Oliva,4 director del programa Monitoreo del Aire, de la Facultad de Ciencias Químicas, de la Universidad de San Carlos, destaca que el aire en el área metropolitana está contaminado; sin embargo, si no fuera por esas corrientes de aire, la situación sería peor, pues habría una nube de smog todo el tiempo, como la de México DF.

“El mayor problema sería percibido durante la época seca, cuando se acumulan más contaminantes en el aire y el cielo se vería rojizo”, El académico agrega que en el aire habría gases de efecto invernadero de diverso tipo, pero los contaminantes más peligrosos serían las partículas en suspensión PM10 y PM2.5, causadas por emisiones de motores, las cuales son tan pequeñas que se alojan en los pulmones.4 “Sabemos lo que puede pasar, por el ejemplo de la ciudad de México, y se puede llegar al extremo de no poder salir de casa”, advirtió.6

 El valor máximo internacional para medir la contaminación de partículas totales en suspensión (PTS) es de 75 microgramos por metro cúbico y el programa de monitoreo ha encontrado hasta 270 microgramos en algunos puntos de muestreo de la capital. También se establece en las partículas menores a 10 micras (PM10) un límite de 50 microgramos por metro cúbico y durante el monitoreo se han encontrado hasta 90.6

 Miguel Ángel Manzano7, médico coordinador de gestión de riesgo del Ministerio de Salud, citado por Prensa Libre, enfatizó en que la alteración de los vientos también influiría en la temperatura ambiental y afectaría más a enfermos crónicos, pacientes asmáticos y personas con afecciones broncopulmonares.

Manzano destacó que mayor presencia de partículas en suspensión incrementaría enfermedades broncopulmonares, cardiopulmonares y afecciones del corazón en hipertensos, además de problemas en la piel y los ojos.

 El médico agregó que otro gran efecto sería el incremento de enfermedades grastrointestinales por contaminación de las fuentes hídricas del valle debido a la lluvia ácida, pues con los primeros aguaceros caen los contaminantes que están en el aire.

El sistema de vientos que circula sobre el área metropolitana son vitales para mantener los municipios libres de contaminantes atmosféricos y en consecuencia el deterioro de las montañas puede afectar ese sistema natural de limpieza.

Se deben adoptar medidas para evitar una catástrofe ambiental que convertiría a la capital y municipios aledaños en lugares desagradables para vivir. El Cañón de Palín funciona como un Venturi, limpia de contaminantes la atmósfera metropolitana de la capital.

 DISCUSIÓN

Lucía España, 2del Ministerio de Ambiente, señala que es urgente aplicar el ordenamiento territorial e involucrar a las municipalidades en la protección de las montañas.

 Pablo Oliva4, del programa de monitoreo del aire, opina que se debe detener todo tipo de extracción de materiales para evitar el continuó deterioro de las montañas, así como un programa para reducir las emisiones contaminantes del parque vehicular y del sector industrial.

 Eddy Sánchez,7 del Insivumeh, destaca que paralelamente a las acciones gubernamentales se deben implementar programas alternos como reforestación intensa para crear barreras naturales que obliguen a los vientos a mantener el flujo que ahora tienen.

Rafael Maldonado,7 de Calas, considera que desde ya se debe integrar un mecanismo que integre a los ministerios de Energía y Minas, Ambiente y el de Salud, para analizar esos impactos en la salud humana.

Angel Manzano,7 del Ministerio de Salud, opina que se debe implementar acciones de prevención porque de todas formas el cambio climático afectará a los capitalinos. “El Cañón de Palín no solo ayuda a expulsar los contaminantes que hay en el aire sobre la capital al encauzar el flujo de viento, sino que además sirve de barrera para frenar el viento del sur, el cual predomina de febrero a mayo, y arrastra sales marinas del Océano Pacífico y la partículas de la quema de caña en la Costa Sur. Si no existiera ese cañón, esos contaminantes entrarían en la ciudad”.

“En el Centro de Acción Legal Ambiental y Social, asesoramos comunidades de Peronia, Villa Nueva, que ya están afectadas por la degradación de montañas a causa de la extracción desmedida de arena, y hemos presentado

El deterioro de las montañas en el Cañón y en la cuenca de Amatitlán son evidentes debido a la extracción de materiales de construcción, tales como areneras, el Ministerio de Energía y Minas (MEN) y el Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales (MARN) carecen de capacidad para monitorear seguimiento en la degradación de las montañas, al igual que la comunicación entre instituciones es baja. Los estudios de impacto ambiental se analizan como un proyecto individual, siendo de gran importancia el desarrollo de un análisis de efectos acumulativos en este sector que permitirá evaluar de mejor manera el daño ocasionado, se debe de enfocar el comportamiento del viento según las topografías en las áreas de extracción.

A pesar que existen suficientes fuentes de contaminación, la calidad ambiental del aire, no es comparativamente critica y no llega a niveles muy grave. Gracias al “Efecto Venturi”.

RECOMENDACIONES

1. El Ministerio de Ambiente debe de generar un reglamento para las emisiones de hidrocarburos, este con el fin de reducir la contaminación en partículas en suspensión.

2. Se debe de crear un ordenamiento territorial e involucrar a las comunidades y municipalidades en la protección de las montañas.

3. Se deben de crear barreras naturales y programas de reforestación para que los viento mantengan su flujo.

4. Las entidades gubernamentales con competencia en la gestión ambiental tales como MARN y MEM, deben de monitorear constantemente las montañas para que no se establezcan proyectos ilegales, a los proyectos que cuentan con licencias de estos ministerios, se les debe de forzar a que actualicen sus instrumentos de gestión ambiental.

5. Efectuar análisis de efectos acumulativos dentro del área de influencia, analizar todos los proyectos, y no evaluar los proyectos de manera individual.

 

BIBLIOGRAFÍA

1. Caballero, Alejandra. (2000). Manual para la Conservación de Suelos.

2. Ministerio de Ambiente y Recursos Naturales. (2008). Acuerdos Municipales para el otorgamiento de licencias del MEM

3. Ministerio de Energía y Minas. (2008). Licencias para explotación de areneras.

4. Monitoreo del aire en la ciudad de Guatemala, 2010-2011 Universidad de San Carlos Articulo Cañón de Palín. Consultado el 11 de Febrero del 2014. Disponible

5. Oliva, Pablo (2008). Ministerio de Energía y Minas. Situación del Cañón de Palín

6. Perfil Ambiental de Guatemala 2009, 2010 – 2012. Universidad Rafael Landívar

7. Prensa Libre (2008) El Cañón de Palín está en peligro

8. Universidad de San Carlos. (2010-2011) Monitoreo del aire en la Ciudad de Guatemala en el Cañón de Palín.

Trabajo elaborado por el Ing. Eduardo Velásquez. Estudiante de la Maestría de Evaluación y Control Ambiental de la Facultad de Arquitectura, Universidad Mariano Gálvez.

 Título: El Cañón de Palín

 

 Presentado por Ing. José Manuel del Valle Ingeniero Agrónomo

RECUPERCACION DE MINAS POR Jorba, M1., Llovet, J.    2 & Josa, R.3

1Departamento de Biología Vegetal. Facultad de Biología. Universidad de

Barcelona

2 Fundación CEAM

3 DEAB, Universitat Politècnica de Catalunya

RESUMEN DEL TRABAJO

 La restauración de taludes de canteras incluye la implantación de una cubierta vegetal estable, autosuficiente y acorde con el entorno. En una primera etapa, los proyectos de restauración contemplan la siembra de especies herbáceas para crear una cubierta vegetal protectora de procesos erosivos. Los substratos utilizados tienen una baja capacidad de retención de agua a causa de su pobreza en tierra fina y materia orgánica. Sus condiciones físicas en relación a la disponibilidad de agua no suele adaptarse, a medio plazo, a las exigencias de hídricas de una cubierta vegetal densa. En este trabajo, se presentan los resultados de incorporar, a escala de contenedor, a unos substratos muy pedregosos: i) acolchado, ii) hidrogel mezclado con el substrato y iii) la combinación de ambas. La respuesta se evaluó por el comportamiento del substrato frente a la recarga hídrica y por la respuesta de la cubierta vegetal (Dactilys glomerata) frente un periodo estival muy seco. Los resultados indican una ligera mejora en la capacidad del substrato para la retención hídrica y un ligero incremento de la densidad de la biomasa vegetal (combinación de acolchado más hidrogel). Desgraciadamente los costes de aplicación sugieren limitar su utilización sólo en casos concretos o con la finalidad de diversificar el espectro de vegetación en el talud.

INTRODUCCIÓN

En la restauración de espacios afectados por minería se utilizan los rechazos de la explotación para la preparación del sustrato. Suelen ser muy pobres en tierra fina y de baja fertilidad (Bradshaw and Chadwick, 1980) y a menudo limitan el desarrollo de la vegetación introducida durante la restauración. Sin embrago, la topografía final de estos espacios incluye taludes de fuerte pendiente con elevado riesgo de erosión (Nicolau, 2003). La cubierta vegetal tiene un papel relevante en la estabilidad de los materiales recientemente repuestos de taludes (Bradshaw, 2000; Nicolau, 2002). En España durante las primeras etapas de la revegetación se utilizan siembras con especies herbáceas comerciales, no nativas, de rápido desarrollo y disponibles a bajo coste en el mercado (Albadalejo, Andrés et al., 1996; Andrés and Jorba, 2000; Nicolau et al., 2002; Tormo et al., 2007), pero poco adaptadas a las condiciones físicas desfavorables de estos substratos. Se suelen considerar dos periodos de siembra. Se trata de periodos con elevada humedad en el substrato y condiciones térmicas favorables: inicio de otoño y de primavera. El momento de máximo crecimiento de la vegetación se desarrolla con presencia de agua en los sustratos y se alcanza rápidamente la máxima cobertura vegetal. Este desarrollo vegetal, a su vez, determina el rápido consumo de agua del substrato y de esta forma, en el área mediterránea se llega al inicio del período de sequía con la reserva hídrica del suelo muy agotada (tránsito del otoño al invierno y final de primavera a verano). La vegetación mediterránea suele tener adaptaciones para superar los periodos de sequía (Cornelissen et al., 1996). En el caso de especies herbáceas, la dormáncia estival y la deshidratación son estrategias habituales para superar el estrés hídrico estival (Lelièvre et al., 2011). Las herbáceas reducen la superficie fotosintética para evitar la evapotranspiración hasta llegar a un equilibrio entre disponibilidad de agua y pérdidas (Volaire, 2008). Esta senescencia de las hojas es un proceso que contribuye a la supervivencia de las plantas (Munné, Bosch and Alegre, 2004).  Sin embargo, una biomasa aérea menor determina a la vez una menor protección de la superficie del suelo y éste es un objetivo prioritario en las primeras etapas posteriores a la colocación de substratos en los taludes. Además, el estrés hídrico generado por las herbáceas puede limitar también el desarrollo de otras especies más interesantes en la sucesión vegetal por la competencia por el agua. En los ecosistemas mediterráneos las especies leñosas están ampliamente representadas y su introducción suele ser una actuación importante dentro de los programas de restauración. Las plantaciones de especies leñosas con individuos de corta edad (1-2 savias) es la práctica más habitual en el sector extractivo y suelen realizarse 1 año después de las siembras de herbáceas. En los primeros estadios post-plantación la longitud de las raíces de los plantones de arbustos raramente superan los 10 cm (Lloret et al., 1999) y explotan los mismos horizontes que las herbáceas, pudiéndose establecer relaciones de fuerte competencia, que reducen el éxito de las plantaciones. Contenidos de humedad del suelo inferiores al 8% determinan la mortalidad de plantones sensibles a la sequía (Padilla y Pugnaire, 2007). Algunos tratamientos pueden mejorar las condiciones hídricas de substratos pedregosos. La aplicación de un acolchado superficial es un tratamiento ampliamente descrito y contrastado para usos agrícolas y de jardinería pero poco aplicado en la restauración en minería con substratos muy pobres en finos. Otro tratamiento usado habitualmente en horticultura es la aplicación de hidrogel (Evans et al., 1989; Lamanna et al., 1991). También se han realizado aplicaciones en los hoyos de los plantones en suelos arenosos o substratos obtenidos con rechazos pizarrosos (Hüttermann et al. 1999; Rowe et al., 2005) aunque no se conoce detalladamente la respuesta con vegetación herbácea en substratos pobres en tierra fina (ø < 2 mm). El objetivo de este trabajo es evaluar el interés de la utilización de enmiendas para los substratos de restauración minera muy pobres en tierra fina a fin de conseguir una mejor respuesta de la vegetación en condiciones de un régimen climático semiárido. Para ello se han aplicado dos tipos de enmiendas a substratos pobres en finos para aumentar la cantidad de agua retenida: acolchado con fragmentos de origen forestal y mezcla de hidrogel con el substrato.

 

METODOLOGÍA: Caracterización del substrato

El material de rechazo utilizado para preparar el substrato fue suministrado por la empresa colaboradora y corresponde a materiales sin valor económico obtenidos durante la fase de voladura. Para homogeneizar su granulometría se tamizó por una malla de 75 mm de luz. La caracterización física y química y los métodos utilizados se recogen en la Tabla 1.

 

 

 

 METODOLOGÍA: Diseño experimental

Como enmiendas se han utilizado: a) acolchado de residuo forestal formado por restos de corteza con fragmentos inferiores a 5 cm. La dosis de referencia equivale a unos 8 kg/m2 que genera una capa de unos 2-3 cm de grosor; b) Como hidrogel se ha utilizado una poliacrilamida reticulada que puede retener hasta 400 veces su peso en agua, mezclada con el substrato una vez ésta estaba hidratada. Las dosis aplicadas fueron: D0 (0 kg m-3), D1 (0.76 kg m-3) y D2 (1.90 kg m-3). La aplicación de ambas enmiendas se recoge en la Tabla 2.

 

 

 

 

 Tratamientos aplicados.

 Dosis de hidrogel: D0 ( 0kg m-3), D1 (0.76 kg m-3) y D2 (1.90 kg m-3) 6 La experiencia se realizó en contenedores de 15L y con cuatro réplicas para cada tratamiento. Para obtener niveles no limitantes de nutrientes y materia orgánica se aplicó compost de RSU (350 g/contenedor) y una dosis equivalente a 150 kg de N/ha con fertilizante mineral (15:15:15). Para simular las condiciones climáticas se ha dispuesto un procedimiento que simula las condiciones de fuerte precipitación y posterior sequía, así como una sequía prolongada después de una lluvia intensa. En la figura 1 se puede ver el esquema seguido.

 

 

 

 Durante la experiencia, se realizó un control diario del peso de los contenedores. Las diferencias de peso diarias representan las pérdidas de agua del sistema, evaporación en los controles sin siembra y evapotranspiración en los contenedores sembrados. Para evaluar la respuesta de la vegetación, la mitad de los contenedores se sembraron con Dactylis glomerata en una dosis de 20 g/m2 y el resto se utilizó como control respecto a la siembra.

 

 METODOLOGÍA: Parámetros analizados

 En los sustratos se ha evaluado la capacidad de retención de agua (peso del substrato húmedo respecto su peso seco) después de 48 horas de un riego hasta saturación completa. La velocidad de pérdida de agua se realizó por pesaje periódico de los contendores. En la vegetación se evaluó el, peso fresco y peso seco (a 65ºC a las 24h) durante un periodo de sequía primaveral después de una precipitación. Para evaluar el efecto del estrés hídrico durante la experiencia de sequía estival se recolectó diariamente la tercera hoja de 8 individuos de cada contenedor y se obtuvo su peso fresco (PF) y seco (PS). Se calculó el coeficiente PF/PS 7 para evaluar el déficit hídrico de la vegetación durante el periodo de sequía estival.

 METODOLOGÍA: Tratamiento estadístico.

 Los efectos de los tratamientos (aplicación de mulch y adición de hidrogel) se analizó mediante ANOVAs de 2 factores. Previamente se verificó la normalidad de los datos aplicando transformaciones logarítmicas o arcsen de la raíz cuadrada si era necesario. Las relaciones PF/PS se analizaron mediante un test ANOVA de medidas repetidas utilizando el tiempo como factor intra-sujeto y el acolchado y el hidrogel como factores inter-sujetos. Para verificar si existen diferencias en el parámetro entre días consecutivos se utilizó el test de contraste repetido.

RESULTADOS: Respuesta del sustrato

 El substrato Control presentó los niveles de humedad a final de drenaje rápido menores (25.90±1.00 % respecto tierra fina). Los dos tratamientos ensayados determinaron un incremento significativo de los contenidos de agua (acolchado: P=0.00; hidrogel: P=0.00). La aplicación de acolchado mostró un resultado menor con un incremento respecto al substrato sin acolchado de un 6%. La aplicación de hidrogel determinó incrementos superiores en función de la dosis aplicada (Fig. 2). La dosis D1 determinó un incremento de 6.25% de la humedad respecto a Control y la dosis D2 lo hizo en un 14.03 % más.

 

 

 

 

 RESULTADOS: Respuesta de la vegetación al primer riego y secado lento del sustrato

La aplicación de hidrogel estableció unos resultados de biomasa vegetal similares, siendo significativamente superior cuando se aplicó la mayor Figura 2. Resultados del contenido de agua de los sustratos después del drenaje rápido. 8 dosis de hidrogel (2.28 t/ha). En cambio, el acolchado no determinó cambios significativos en la producción vegetal (Tabla 3).

 

 

 

RESULTADOS: Respuesta de la vegetación al primer riego y secado intenso del sustrato

 La relación PF/PS disminuyó diariamente a lo largo de la experiencia (Figs. 4 y 5), excepto entre el segundo y tercer día (prueba de contrastes intrasujetos p> 0.05). Los valores iniciales oscilaron entre 4 y 5 para todos los tratamientos indicando una buena hidratación de las hojas. Tanto el acolchado como la incorporación de dosis crecientes de hidrogel determinaron una mayor hidratación a lo largo de la experiencia (rmANOVA mulch: F[1,42] = 10.05, p= 0.003; rmANOVA hidrogel: F[2,42] = 10.70, p= 0.000). Fig. 4.

 

 

 

 A partir del cuarto día el coeficiente decayó aproximadamente en una unidad y osciló entre 2.6 y 3.8 (No Mulch D0: 2.60±0.45; No Mulch D1: 3.07±0.51; No Mulch D2: 3.64±0.69; Mulch D0: 3.37±0.43; Mulch D1: 3.74±0.52; Mulch D2: 3.87±0.53).

Las diferencias entre las dosis de hidrogel fueron más acusadas entre el quinto día y el decimosegundo día, con valores entre 1-2, alcanzando los valores máximos el tratamiento con acolchado. Comparativamente el valor mínimo se dió siempre en el control sin acolchado ni hidrogel (No Mulch D0) y el máximo en el tratamiento con acolchado y doble dosis de hidrogel (Mulch D2). Los valores mínimos se observaron a los doce días (No Mulch D0: 1.21±0.09; No Mulch D1: 1.46±0.42; No Mulch D2: 1.37±0.13; Mulch D0: 1.36±0.17; Mulch D1: 1.58±0.34; Mulch D2: 2.05±0.48). Fig. 5.

 

 

 Los contenidos de agua al quinto día de desecación oscilaron entre 4-10 % (No Mulch D0= 4.32±0.49, No Mulch D1= 4.87±1.06, No Mulch D2= 6.33±1.09, Mulch D0= 6.86±1.27, Mulch D1= 10.26±2.54, Mulch D2= 9.57±1.87), mientras que al final de la experiencia los valores oscilaron entre 0.58 y 2.00.

 

RESULTADOS: Valoración económica

Un aspecto importante son los costes de su uso y aplicación. El coste del hidropolímero es muy variable según su formulación (de forma comercial se suele distribuir incorporada a mezclas con tierra, arena, fertilizante…). El producto puro al precio de importador mayor (por ejemplo www.alibaba.com) se sitúa por encima de los 2000$/tn (el coste por metro cúbico de la dosis de referencia se podría establecer entre 0.75 y 1.5 $/m3 ). Los costes de aplicación pueden ser muy variados y podrían situarse en valores ligeramente inferiores a 1 /m2 , (www.itec.cat) variando según la forma de aplicación (sobre talud, en pendiente fuerte,…). En el caso del mulch, el precio oscila entre 26 /m3 y a esto se debe añadir el coste del transporte (0,1 /km) y la extensión en el terreno (aproximadamente 1 /m2 ). 3.- CONCLUSIONES La aplicación de acolchado (mulch) limitó las pérdidas de evaporación durante los primeros días, manteniendo una humedad de un 7% mayor respecto al substrato sin mulch. El hidropolímero mantuvo una humedad en el suelo hasta un 12% superior a los controles. La combinación de los dos tratamientos determinó un incremento de casi un 50% del contenido de humedad respecto al control. Sin embargo, estos efectos a nivel de substrato no se tradujeron en un incremento lineal en la biomasa aunque hubo un incremento del 50% con la dosis mayor de hidrogel. A nivel fisiológico se observó senescencia de Dactylis glomerata con una humedad del substrato inferior al 5%. Tanto el acolchado como el hidrogel incrementaron el tiempo de resistencia a la sequía de Dactylis glomerata aunque de forma muy limitada, del orden de magnitud de días (aproximadamente 2-3 días respecto al control). Estos resultados empíricos pueden ser útiles para ajustar la frecuencia de los riegos de mantenimiento, optimizando los costes de la restauración, aunque inicialmente los tratamientos pueden determinar un incremento en el presupuesto. Los resultados indican que, aplicando estos tratamientos, sería necesario un único riego semanal durante el periodo de mayor 11 demanda estival, en aquellos casos que la demanda de riego fuese de dos riegos por semana. El coste-beneficio de los diferentes tratamientos varía en función del referente presupuestario que se considere. Existen situaciones en las que es difícil conseguir agua para los riegos y en estos casos puede ser rentable aplicar alguno de estos tratamientos. En los casos en que la explotación disponga de pozos propios, posiblemente este tipo de tratamientos de mejora sea de menor interés.

- BIBLIOGRAFÍA

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 Volaire, F., 2008. Plant traits and functional types to characterise drought survival of pluri-specific perennial herbaceous swards in Mediterranean areas. Eur. J.Agron. 29, 116–124.

Gustavo Salerno, Ingeniero de Argentina, imprime en su empresa Inmac  su filosofía , innovación y sustentabilidad ambiental.

Especializado en el diseño y construcción de obras de infraestructura hidráulica, control de la erosión y recomposición medio ambiental.  Busca que sus obras tengan una diferencia para el ambiente, disminuyendo el impacto negativo en cada obra que ejecuta.

 

Su vocación docente y experiencia en Latinoamérica, en la industria y en nuestra organización,  nos lleva a creer que es un líder que aporta valor a IECA. Seguros que su motivación permanente para crear una filosofía de protección ambiental en Latinoamérica nos  impulsa por el camino correcto, llevándonos a alcanzar con acierto  retos futuros y por tanto logros prometedores en esta organización.

 

Apoyamos y auguramos éxito a Gustavo en su nominación a directivo de la región uno de IECA.

Autor: Julie Etra

Restauración Y Control de Erosión A Lo Largo De Un Nuevo Tramo Rio Arriba Del

Truckee River, South Lake Tahoe, California

Este proyecto de restauración, ubicado en el sur de Lake Tahoe, California, consistió de

1,067 metros lineales (3,500 pies) de un nuevo curso de agua de la parte superior del

Río Truckee. Antes de su restauración, esta degradada erosionada sección no era más

que un estrecho de agua que se construyó cuando el Río se modificó para adaptarlo a

las necesidades de construcción del aeropuerto de la ciudad en los años sesentas. El

objetivo del proyecto fue mejorar la calidad del agua, (dado que el Lago Tahoe es la

desembocadura del Río), restaurar su función y la de la zona aislada, al igual que

mejorar el hábitat para los peces, las aves, y la vida silvestre. El proyecto incluyó 7.3

hectáreas (18 acres) de restauración en la zona de inundación, la eliminación de los

restos de los diques, la instalación de rocas grandes/ estructuras de sustentación para

la estabilización de riberas y pendientes, y extensivos tratamientos biotecnológicos. El

tratamiento utilizó el pasto recuperado del humedal, semilla, matas de sauce, ramaje,

estacas y palos de sauce, mantas de control de erosión al igual que transplante de

arbustos para el control de erosión y el hábitat.

Además de ser parte del proceso de planificación entre agencias, Western Botanical

Services, Inc. (WBS) proporcionó investigaciones de vegetación, los planes

biotecnológicos, las especificaciones, supervisión de construcción, y seguimiento

después de la construcción del 2012 al 2013. Los resultados del seguimiento

concluyeron que había problemas de diseño y de material de apoyo, problemas de

comunicación entre contratistas e inspectores encima de aspectos de implementación.

Específicamente en cuestión a la vegetación, y generalmente construcción inferior de la

defensa de ramajes y la instalación de las estacas y palos de sauce. En el lugar de

correcta implementación y construcción, la estabilización produjo excelentes resultados.

Las mantas del control de erosión con composición de 70% de paja de trigo y 30% de

fibra de coco en combinación con malla biodegradable no fue de suficiente fuerza o

durabilidad para la aplicación de este proyecto. Las plantas gramíneas sembradas en

combinación con las mantas no ofrecieron suficiente resistencia de raíz para la

estabilización ribereña de la pendiente en varios lugares. Coincidentemente, donde se

estableció los tules en la parte exterior de la punta de las curvas, la protección de

pendiente se intensificó, además resultó ser el mejor hábitat pesquero, en pilas

profundas bajo sombra bien protegidas. La revegetación de la zona de inundación fue

 

de alto éxito.

 Autor: Virginia Alvarado G.

Costa Rica, Octubre, 2014

 

Beneficios de la vegetación

La vegetación representa la mejor protección contra la erosión

 - Es multifuncional, económica y es visualmente atractiva

ü    La vegetación intercepta las gotas de lluvia y amortigua su impacto

ü    Reduce la escorrentía y aumenta la infiltración

ü    Mejora la estabilidad y porosidad del suelo por medio de sus raíces

ü    Retiene una mayor cantidad de sedimentos

ü    Protección contra el viento

ü    Mejora la calidad del suelo y el ambiente en general para la Vida Silvestre

 

¿ Cual es la elección: Plantas nativas o exóticas ?

 

Conocemos poco  y menospreciamos las plantas nativas …

 Sin embargo, no hay nada mejor que la vegetación autóctona:

- Mejor garantía de un funcionamiento saludable del ecosistema

 - Adaptadas a las características del sitio

 - Alternativa ideal (ecológico, ético, estético y práctico)

Vegetación como factor de control de la erosión

La revegetación posibilita:

ü  Cobertura vegetal en una zona degradada o alterada

ü  Protección y conservación del suelo a nivel superficial y subterráneo

ü  Las plantas actúan como refuerzo, drenaje o barreras de sedimentos

ü  Se favorece el control de la erosión y la estabilización de taludes

Criterio de selección  de especies

En Costa Rica la utilización de plantas para el control de erosión es escasa y poco documentada, este estudio documentó mediante la metodología de criterio de expertos especies vegetales utilizadas para dicho fin por medio de entrevistas semiestructuradas a 20 expertos, se recopiló información de 74 especies (promedio de 6.25 a 5.11 plantas recomendadas por expertos) . Predominan las herbáceas nativas, de raíz faciculada y de ciclo perenne. Las especies más frecuentes en la selección fueron: Yucca guatemalensis(75%), Arashis pintoi (55%) Zigia longifolia(30%), Vetiveria zizaniodes y Pennisetum purpurem (25% c/u). se debe investigar y experimentar a fondo con las especies sugeridas  para definir guias de manejo.

Microcuenca del Río Pirro.

 

Sitio: area de 7.3 Km2, longitud 9.7 km. Elevación 1420-1050m.s.n.m. Suelo del orden de los Andisoles.

Talud experimental: area de 1000 m2 aprox, pendiente promedio 42%, 100m de rio, árboles aislados (Cojoba arbórea,Dilodendron costarricenses, Sphatodea campanulata y Spondia purpurea) pastos(Pennisteum purpureum)

 

 En el área se ha sustituido la vegetación ribereña, por construcciones lo que da como resultado problemas de erosión en las laderas. Con el fin de evaluar plantas nativas para la retención de sedimentos y evitar su deposición en el rio , se instalaron 8 parcelas experimentales. Se establecieron cuatro tratamientos: A (Costus polvelurentus Presl) Caña Agria, B (Heliconia tortuosa)Platanilla, C (Vetiveria zizaniodes)Vetiver- exótica,  D (Control sin plantas). Durante la época lluviosa y transición se recolectaron los sedimentos semanalmente, estos se relacionaron con la precipitación y la intensidad de lluvia, y se demostró una clara relación entre la intensidad y la producción de sedimentos sobre todo en intensidades mayores a 50mm h-1. Además se evidenciaron diferencias significativas en los tratamientos, el orden fue B Platanilla,  A Caña Agria, C  Vetiver. D Control.  Las plantas nativas fueron las más eficientes en cuanto a retención de sedimentos. Debido a que el tipo de planta influye en el control de erosión, se recomienda el uso de especies nativas como alternativa de manejo de taludes cercanos a ríos por su valor ecológico y por su capacidad de retención de sedimentos.

Conciencia, valoración y esencia de lo americano.

Publicado en Noticias

Por Ricardo Schmalbach

Comentarios alrededor de biodiversidad.

Investigar de forma interdisciplinaria posibilita que los diferentes conocimientos y maneras de acercarse y entender la realidad contribuyan a lograr un ambiente sano, limpio e inspirador para las futuras generaciones.

Saber que cada región es única y conocer las diferencias intrínsecas de cada una, permite entender por qué proteger el ambiente. Establecer la identidad de América latina implica conocer qué la hace única.

Toledo (1999) plantea algunas características que demarcan la particularidad de su identidad, entre las cuales están: Su amplitud longitudinal  y mayor biodiversidad. Desde  su extremo septentrional, 30 grados norte, hasta su extremo austral,  55 grados sur, América Latina y el Caribe posibilitan encontrar casi todas las “zonas de vida” (107) registradas para el mundo por Holdrige (1947), además es el área con mayor número de especies de organismos conocidos  en el mundo (Toledo ,1999).

 

 

Tener 107 zonas de vida  gracias a su dimensión en el espacio nos hace especiales porque explican la biodiversidad en Latinoamerica y el Caribe,  y su rasgo distintivo: ser el área con mayor número de especies conocidos en el mundo. Gentry ,1982 estimó que la región contiene entre 90.000 y Toledo (1985) 120.000 especies en la flora, seguramente que la biodiversidad faunística sea también mayor que en cualquier otra región, aun cuando todavía no existe registro para comparar a las regiones (Toledo 1999).

 La ecología  ha establecido como patrón la tendencia de incrementar la riqueza de las especies hacia las regiones tropicales en varios grupos biológicos (Pianka 1966, Gentry 1982) y también concentran un alto grado de endemismo (Stevens 1989, Rapoport, 1975).

Esta tierra es diferente, esta tierra  y su historia evolutiva ha estado convocada a asumir la diversidad.  Los comportamientos más heterogéneos dan evidencia de ello, cada ambiente, cada ecosistema lo ha exigido. Como población respondemos a cada condición de la diversidad espacial, a la riqueza biótica, sensibilizándonos y construyéndonos en la especificidad de  una multitud de ecosistemas, que  en algunos casos presentan intervalos de distribución muy pequeños, asociados a condiciones ambientales restringidas y particulares o amplias y con gran número de poblaciones de la misma especie.

 

Convocar a un cambio de actitud donde valoremos más nuestra identidad, nuestra historia y esencia es una lucha que nos ha caracterizado. Inspirándonos en Carpentier (1948) y su “teoría de lo real maravilloso americano”, para aceptar que lo americano sobrepasa la fantasía e imaginación europea, predicar lo maravilloso traduce la  dependencia del estereotipo colonial maniqueista; viendo solo absolutos en los valores culturales, religiosos y raciales.  Sabemos con él que  captar la esencia mágica de América posibilita desalienarnos frente a la supremacía europea (Chiampi,1990). Porque debemos tener conciencia de la realidad y de nuestro valor americano y mantener por nuestro bien y futuro una actitud respetuosa con el ambiente, es relevante apoyar  y unirnos en entidades como IECA.


Bibliografía :

CHIAMPI, V.  El realismo maravilloso. Monte Avila Editores, Caracas , 1983.

 

TOLEDO y CASTILLO. La Ecología en Latinoamérica: siete tesis para una ciencia pertinente en una región en crisis. Universidad Verecruzana,  México, 1999

NATURALEZA VS. CIVILIZACIÓN

Publicado en Noticias

Autor Ricardo Schmalbach R.

En 1984, Konrad Lorenz escribía un ensayo sobre los comportamientos pecaminosos de la humanidad civilizada enmarcados en el daño que hacían  al planeta tierra. Este año, el Papa Francisco realiza una encíclica para llamar nuevamente nuestra atención.

¿Existen algunos aspectos en que coincidan? ¿Sigue vigente la postura del padre de la etología?

El primer pecado mencionado por Lorenz señala esa perturbación del sistema viviente expresando: ”¿para qué le sirve a la Humanidad su multiplicación desmedida, su espíritu de competencia que se acrecienta sin límite hasta rayar en lo demencial, el incremento del rearme, cada vez más horripilante, la progresiva enervación del hombre apresado por un urbanismo absorbente, y así sucesivamente? No obstante, si afinamos un poco nuestra observación nos percatamos de que todos esos adelantos erróneos son perturbaciones de unos mecanismos muy concretos del comportamiento, en cuyos comienzos se desarrollaría, con toda probabilidad, como un valor inalterable, la conservación de la especie. Para expresarlo con otras palabras, se les debe conceptuar como rasgos patológicos” (Lorenz, 1984 p 6).

Luego, Lorenz considera que nuestro mecanismo para conservar la especie está alterado y es la base para las demás perturbaciones: superpoblación  y masificación. La  invasión del espacio vital juntándonos en ciudades que nos masifican, empujándonos  a sentirnos ignorados, indiferenciados. La consecuencia, una  búsqueda de individualidad de forma abrupta, deseando no involucrarnos en los asuntos de los demás. Crece la indiferencia sobre el dolor ajeno, y se facilita la tarea delictiva, nos volvemos indolentes.  

Según Lorenz (1984) nuestra capacidad estética y ética se ve deteriorada debido a la falta de cercanía con la naturaleza viva, y considera difícil que el hombre se inspire, si todo lo que le rodea es obra humana sin armonía y con elementos sórdidos, pues responden sólo a la satisfacción inmediata de necesidades sin  guardar el equilibrio que la naturaleza requiere.

A la vez, la acción sobre  la naturaleza  como un ente inagotable, también nos  aleja de su belleza y  como consecuencia nuestra capacidad ética se ve alterada. La humanidad cada día en la búsqueda de comodidad,  sólo va tras de satisfacción de necesidades inmediatas. Se empuja  a creer que invertir en el trabajo penoso que permite la alegría de la consecución de metas, no tiene valor. Que lo importante es lograr satisfacer todas las necesidades, aplanando la vida, sin contrastes, todo pierde valor, sin darnos cuenta, vamos hacia  una vida que solo tiene el tinte del aburrimiento.

Ahora, el señalamiento del Papa Francisco permite ver las consecuencias de alejarnos de la naturaleza que expresó Lorenz (1984).  Este líder mundial sacude nuestro aturdimiento a través de su expresión “estamos perdiendo nuestra casa que parece convertirse cada vez más en un inmenso depósito de porquería” (Papa Francisco, 2015).

En su encíclica expresa claramente que debemos cambiar nuestro estilo de vida para evitar que al seguir la cultura del descarte, nuestro planeta  se aleje más de nosotros. La actitud de inmediatez: todo es basura, lleva implícito el distanciamiento de lo natural e  impide ver las lecciones que ella, la  naturaleza y sus ejemplos de funcionamiento,  nos brinda. Cada día nos acercamos más a un estilo de vida  desequilibrado, responsable de acelerar el calentamiento global y agotar los recursos naturales.

Así, en la encíclica se menciona que los hábitos de los países y sectores más ricos de la sociedad,  el hábito de gastar y tirar alcanzan niveles inauditos, explotando el planeta sin  resolver el problema de pobreza.

La cultura de la inmediatez de la que hablaba Lorenz es mencionada por el pontífice expresando: ”El cuidado de los ecosistemas supone una mirada que vaya más allá de lo inmediato, porque cuando sólo se busca un rédito económico rápido y fácil, a nadie le interesa realmente su preservación”.  Considerar que el ser humano a través de la tecnología y finanzas solucionará  los problemas, es la incapacidad de ver de forma más integral la naturaleza y su perfección.

El Papa Francisco señala el comportamiento social de los últimos dos siglos como  muestra  de la falta de calidad de vida y  aumento del deterioro de vida en comunidad. La degradación del ambiente natural y humano la sufren los pobres más, y muestra además de forma más clara esa indolencia del ser humano frente a los otros.

Solo la búsqueda de la armonía, la recuperación de la belleza de nuestros suelos, de los recursos hídricos y del aire, biodiversidad y equilibrio ecológico, posibilitará que sanemos nuestra humanidad.

 

Como ejemplo, la conciencia sobre el recurso hídrico, comportamientos para evitar el deterioro de su calidad,  proveerla como  un derecho básico, fundamental y universal.  La creación de conciencia sobre educar y crear valores de aprecio a nuestros recursos, por tanto apreciar la biodiversidad, clave para satisfacer problemas ambientales y humanos en un futuro,  mirar más allá de lo inmediato para asegurar que la biodiversidad no acabe. Tomar conciencia de un estilo de vida armónico con la naturaleza, es en fin un camino para sanar nuestro ambiente natural y social.

Estimación de la producción de sedimentos por erosión hídrica en la cuenca del río Nahualate hasta la estación hidrométrica San Miguel Mocá a través de Sistemas de Información Geográfica

 

Autor:

Walter Arnoldo Bardales Espinoza

Ingeniero Agrónomo Universidad San Carlos Guatemala

Master en Hidrolgía Universidad San Carlos Guatemala.

 

Resumen: La erosión hídrica a nivel de cuenca reduce la productividad de los campos cultivables y aumenta la carga de sedimentos en suspensión en los cursos de agua. La sedimentación de las partículas en suspensión en lagunas, embalses y obras de toma, representan problemas de tipo operacional, ya que requieren importantes esfuerzos técnicos y económicos para solucionarlos. Motivo por el cual se realizó el estudio de erosión hídrica para estimar la pérdida de suelo y los sedimentos en la cuenca. Se utilizó la metodología de la ecuación universal de pérdida de suelo (USLE) aplicado a los sistemas de información geográfica. Además,  la metodología de los coeficientes de SDR para estimar la producción de sedimentos. Al final del estudio se estimó que la cuenca erosiona alrededor de 11600,000 Ton/año, convirtiéndose en sedimentos en suspensión el 29%.

Objetivo General

Estimar la producción de sedimentos por erosión hídrica en la cuenca del Río Nahualate hasta la estación hidrométrica San Miguel Moca a través de Sistemas de Información Geográfica. Objetivo Específico

 Determinar el potencial de los factores que integran la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo mediante SIG. Estimar la pérdida de suelo por erosión hídrica. Estimar la producción de sedimentos.

 Marco Teórico Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (USLE) Según Mannaerts (1999) la USLE puede ser usada apropiadamente para:

·         Calcular la pérdida de suelo, esto no es más que la cantidad de sedimento perdido por el perfil, y no la cantidad de sedimento que deja la cuenca o el terreno.

·         Para estimar las tasas de erosión que son removidas del suelo, en zonas críticas del paisaje y que guían a la elección de las prácticas de control de la erosión hasta un nivel de pérdida de suelo tolerable.

Mannaerts (1999) describe la USLE con la siguiente expresión matemática:

A= R*K*LS*C*P   (Ec. 1)

Donde:

 A = Pérdida de suelo promedio anual (t/ha/año).

R = Factor erosividad de las lluvias (MJ/ha.año*mm/hr).

K = Factor erodabilidad del suelo (t/ha.MJ*ha/mm*hr).

LS = Factor topográfico (función de longitud-inclinación-forma de la pendiente), adimensional. C = Factor de cobertura vegetal, adimensional.

 P = Factor de prácticas de conservación (conservación de la estructura del suelo), adimensional.

Relación de erogación de sedimentos

 El suelo erosionado dentro de una cuenca hidrográfica es transportado hacia otras partes dentro del perímetro de la misma. Una parte del suelo que se erosiona es depositado en zonas bajas y otra parte sale de la cuenca en forma de carga de sedimentos. La relación existente entre la cantidad de suelo erosionado y la cantidad de suelo que sale en forma de carga de sedimentos está definida por el coeficiente SDR (Relación de erogación de sedimentos o razón de expulsión de sedimentos), expresada como:

SDR= Sy Et (Ec. 2)

Donde 

Sy= cantidad de sedimentos que salen

Et= cantidad de suelo erosionado en la cuenca

  Considerando que el objetivo de este estudio fue tanto la erosión total que ocurre en la cuenca como la carga de sedimentos que es transportada hacia la estación hidrométrica de San Miguel Mocá, ambos procesos se compararon utilizando el SDR.

 

 Los valores de SDR se ven afectados por la fisiografía de la cuenca, la fuente de sedimentos, la red de drenaje, textura del material erosionado, cobertura del suelo, entre otros (Bhattarai y Dushmata citados por Medina, 2009). La estimación del coeficiente SDR se ha realizado con base en modelos empíricos que han encontrado relaciones con el tamaño de la cuenca, la lluvia y escorrentía superficial, la pendiente y relieve, y el tamaño de las partículas erosionadas (< 0.06 mm) (Ouyang y Bartholic citado por Medina, 2009). Estas relaciones se representan como curvas calibradas con base en datos de campo. Uno de los modelos más utilizados es la curva de SDR en base al tamaño de la cuenca, debido a la facilidad de obtener el valor del área. Cuencas de mayor tamaño, generan corrientes principales de mayor longitud que tienen un bajo SDR. Debido a que tienen alta probabilidad de tener barreras que retengan sedimentos (Ouyang y Bartholic citado por Medina, 2009).

 

 Resultados

 

La cuenca del río Nahualate pierde aproximadamente 26.7 Ton/Ha/Año de suelo, lo que equivale a 1641435 Ton/año de suelo, estos datos corresponden al análisis realizado a nivel de cuenca. La subcuenca Nahualate pierde aproximadamente 30.8 Ton/Ha/Año, que corresponde al 91% de la erosión en Ton/año de la cuenca y el 9 % restante lo representa la subcuenca Cutzán con una erosión de 11 Ton/Ha/año (Cuadro 1).

Producción de sedimentos

 La cuenca del río Nahualate hasta la estación hidrométrica San Miguel Mocá produce aproximadamente 133,335 ton/año de sedimentos utilizando el SDR de Boyce, mientras que con el SDR de Vanoni y USDA la producción de sedimentos se estima en 347,476 y 458,096 Ton/año. Los valores de sedimentos estimados por los diferentes coeficientes de SDR varían, sin embargo los resultados obtenidos con el SDR de Vanoni y USDA son parecidos, lo cual podría indicar que la cantidad de sedimentos que pasan por la estación hidrométrica San Miguel Mocá se encuentran entre el rango de 350000 a 500000 Ton/año, aunque hay que recordar que estos valores pueden variar con la realidad, debido a las alteraciones de la cobertura vegetal que existan en la cuenca, incrementando las tasas de erosión y así mismo las de sedimentos. Ya que los únicos factores que pueden variar con las actividades humanas son los factores de cobertura de suelo y prácticas de protección del mismo, mientras que los otros cuatro factores dependen de la variación climática y geomorfológica de la cuenca. La máxima tasa de sedimentos puede presentarse en los meses de junio o septiembre, debido a que estos meses son los más lluviosos según los registros históricos presentados por las estaciones meteorológicas de la cuenca. Las tasas de sedimentos podrían oscilar entre 30,000 a 45,000 ton/mes para mayo, 80,000 a 115,000 ton/mes para junio, 30,000 a 45,000 ton/mes para julio, 50,000 a 70,000 ton/mes para agosto, 90,000 a 125,000 ton/mes para septiembre, 40,000 a 60,000 ton/mes para octubre, 5,000 a 10,000 ton/mes para noviembre y abril, los meses de diciembre, enero, febrero y marzo no presentan transporte de sedimentos; debido a que estos meses representan la época seca, y no hay lluvias intensas que erosionen los suelos de la cuenca. El único transporte de sedimentos que se podría dar es por erosión de fondo del lecho y este tipo de estudio no se las considera.

Conclusiones:

·         El factor de erosividad varía debido a los regímenes de lluvia presentes en la cuenca, los valores de erosividad obtenidos fueron de 367 a 1261. Mientras que el factor erodabilidad presento valores de 0.020 a 0.072, los mayores valores de este factor se obtuvieron en suelos que presentan mayor contenido de limo. El factor de longitud de pendiente va de 1 a 7, mientras que los valores del factor pendiente van de 0 a 15. El factor de cobertura del suelo varía de 0 a 1 y el factor de prácticas de protección del suelo fue 1.

·         La ecuación universal de pérdida de suelo aplicada a los sistemas de información geográfica sirvió para estimar la pérdida de suelo, siendo esta de 11650,000 Ton/año, aportando el 91% la subcuenca Nahualate y el 9% Cutzán.

 

·         Se estimó la producción de sedimentos aplicando las ecuaciones elaboradas por Boyce, Vanoni y USDA. La cuenca Nahualate hasta la estación hidrométrica San Miguel Mocá produce 135,000 Ton/año (Boyce), 350,000 Ton/año (Vanoni) y de 460,000 Ton/año (USDA).

 Bibliografía

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Próximo expositor Pablo García-Chevesich, Ph. D.

Pablo García estará como conferencista en el VIII CICES en Agosto 2016 en Cartagena. El es un estudioso de la recuperación de suelos degradados y la mitigación  de los efectos  del cambio climático desde la perspectiva del manejo sustentable de cuencas hidrográficas y de los recursos naturales en general.

Pablo es un Ingeniero Forestal, con un doctorado en Bioingeniería (University of Arizona) y un Magister en Hidrología y manejo de cuencas. Miembro de Iecaiberoamerica quien se involucra de manera permanente en proyectos de investigación y desarrollo en paises de América, Europa  y Africa.

 

Pablo está interesado en realizar la conferencia sobre los problemas de contaminación urbana. En su investigación en Santiago de Chile sobre las fuentes de contaminación del aire identifica que entre las fuentes de contaminación más relevantes en las ciudades están: los vehículos, industrias manufactureras, y madera residencial.  Todos ellos aumentan su contribución a la contaminación del aire, dependiendo de la cantidad de consumo de combustible (Romero et al.,2010). Sin embargo, las emisiones de partículas de material grueso se producen principalmente debido al polvo en suspensión de las áreas erosionadas y campos y flujo de depósitos aluviales (Mena-Carrasco et al, 2012;. Feng et al., 2011; García-Chevesich, 2008). 

Las partículas en el aire se dispersan o disminuyen significativamente sólo cuando la precipitación se produce o hay  frentes de aire frío.  Sin embargo, esta situación continúa durante un par de días y la contaminación del aire  luego vuelve a niveles previos a la lluvia, o incluso peor.

Cuando tales fenómenos alcanzan niveles críticos que requieran alertas ambientales, pre-emergencias, o emergencias, los hospitales a menudo se sobrecargan con el aumento de problemas respiratorios entre la población local. Conforme a la Comisión Nacional del Medio Ambiente de Chile (Conama) (Comisión Nacional del Medio Ambiente (CONAMA) 2009), un promedio de 20.000 personas sufren la contaminación relacionada con el aire cada año en Santiago, causando más de 700 muertes durante la temporada de invierno (O'Ryan y Barraguibel, 2000; y Jorquera Barraza, 2012). 

 

Según el Informe Ambiental del país (Informe País) y muchos otros estudios realizados en todo el mundo,  la  variable más relevante  como contaminante en el aire  en términos de la salud de la población es PM10, es decir, partículas menores de 10 m de diámetro (Universidad de Chile, 2008; Samet et al., 2000). Este parámetro  ha sido documentado   en diferentes lugares dentro y alrededor de la cuenca de Santiago desde el año1998 con base a registros por hora.

Sus análisis  y conclusiones los encontrarás en el próximo CICES.

 

Ha publicado, además, un libro : “Control de Erosión y Recuperación de Suelos Degradados”

 

Junto con la sobre población y el cambio climático, la erosión y la desertificación es uno de los tres grandes problemas que enfrenta nuestro planeta. Hoy en día, alrededor de 36 hectáreas se pierden cada minuto debido a causas antrópicas (tales como el sobre pastoreo, las actividades agrícolas, la tala de bosques, la construcción de caminos, los incendios forestales, o cualquier actividad que altere la superficie del suelo), y casi la mitad de éstas jamás se recupera. Este libro contiene las herramientas necesarias para que el lector sea capaz de recuperar la productividad de terrenos afectados por la erosión y/o la desertificación. Así, el autor ha desarrollado tres grandes unidades de conocimientos: 1) caracterización de procesos erosivos, 2) hidrología y determinación de caudales punta para el diseño de obras y 3) diseño y selección de prácticas destinadas al control de la erosión y la recuperación de suelos degradados. Siendo la continuación de "Procesos y control de la erosión", publicado en el año 2008, este nuevo libro está dirigido a profesionales, consultores, inspectores, profesores y estudiantes de carreras como ingeniería forestal, agricultura, ganadería, ingeniería civil, hidrología, paisajismo o cualquier área relacionada con el manejo de recursos naturales. Por lo general, el libro se utiliza exitosamente en América Latina y España, como texto guía para cursos universitarios de conservación de suelos, tanto a nivel de pre-grado como de post-grado.

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