ANÁLISIS CARTOGRÁFICO DEL DETERIORO FÍSICO AMBIENTAL POR EROSIÓN HÍDRICA

Transcripción

1 ANÁLISIS CARTOGRÁFICO DEL DETERIORO FÍSICO AMBIENTAL POR EROSIÓN HÍDRICA Fernanda J.GASPARI Rosana M. RICKFELDER Bernardo A.HAURI Facultad De Ciencias Agrarias Y Forestales - U.N.L.P. La disponibilidad de recursos hídricos y edáficos en una cuenca hidrográfica, depende de las tendencias dinámicas del funcionamiento de este tipo de sistemas, en particular los procesos de erosión incluida su cuantificación, la influencia de tratamientos integrados de producción y protección aplicados en la región y del ordenamiento territorial a partir de las limitantes de riesgo ambiental mas comunes. El problema torrencial y la metodología de investigación utilizados en el estudio son evaluados cartográficamente por medio de la determinación de la erosión hídrica superficial por el método U.S.L.E.. Se desarrollaron tareas básicas relacionadas con la recolección de datos sobre la hidrografía, geomorfología, relieve, suelos, clima y vegetación actual y uso del suelo. Con aplicación de herramientas como sistema de información geográfica (Idrisi 32), se realizó el procesamiento de la base de datos y se elaboró de una base de datos georreferenciada raster. Los resultados se exponen a nivel diagnóstico, el cual identifica subcuencas cuya mayor influencia de la erosión se ve reflejado sobre el factor de erosionabilidad del suelo (K), debido a su directa incidencia dentro del mismo. El uso de S.I.G. posibilitó obtener un manejo más ágil de la información topográfica (factores LxS) que repercute de manera directa por tratarse de paisajes de montaña y con respecto a los diferentes de uso y manejo del suelo (factores C y P) la incidencia de interpretación de imágenes satelitales permitió identificar diferentes realidades sobre el pastizal natural y del accionar del hombre sobre la cuenca. Algunas de las principales dificultades se basaron en consolidar el valor del factor R de erosionabilidad de lluvias debido a la gran extensión de la cuenca. Palabras clave: cuenca, erosión, SIG. ÍNDICE DE TRABAJOS ÍNDICE GENERAL 1

2 ANÁLISIS CARTOGRÁFICO DEL DETERIORO FISICO AMBIENTAL POR EROSIÓN HÍDRICA Fernanda J.GASPARI Rosana M. RICKFELDER Bernardo A.HAURI Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales - U.N.L.P. INTRODUCCION La disponibilidad de recursos hídricos y edáficos en una cuenca hidrográfica, depende de las tendencias dinámicas del funcionamiento de este tipo de sistemas, en particular los procesos de erosión incluida su cuantificación, la influencia de tratamientos integrados de producción y protección aplicados en la región y del ordenamiento territorial a partir de las limitantes de riesgo ambiental mas comunes. El problema torrencial y la metodología de investigación utilizados en el estudio son evaluados cartográficamente por medio de la determinación de la erosión hídrica superficial por el método U.S.L.E. Las cuencas hidrográficas son unidades físicas que sirven como marco práctico y objetivo para la planificación y gestión del desarrollo sostenible. Para el presente estudio se consideró la subcuenca del Río Grande, Provincia de San Luis. La cuenca sobre la que se realizó éste estudio, denominada subcuenca Noroeste (La Negra Libre), pertenece a la Cuenca del Río Grande; ubicada en la provincia de San Luis, al Oeste del embalse La Florida dentro del departamento de Coronel Pringles. Cuenta con una superficie de 34 km 2, ubicada entre las coordenadas en kilómetros y Oeste y, y Sur, según el sistema Gauss-Krugger. La principal actividad económica que se realiza en la zona es la ganadería de cría, llevada a cabo en estancias y puestos familiares. La actividad agrícola sólo se desarrolla en los suelos que la permiten y no ocupa áreas extensas. Bajo esta concepción la cuenca hidrográfica representa un espacio físico, tangible pues permite la concurrencia de los distintos factores físicos, intereses humanos y actividades económicos y constituye un instrumento valioso del estado y la sociedad para administrar su actividad, conciliar intereses, conservar la biodiversidad y permitir un uso sostenido de los recursos naturales. Para llegar a dicho objetivo nos dedicaremos a la aplicación del SIG, los cuales se definen según los siguientes criterios: 1. Los SIG son el resultado de importantes líneas de investigación y desarrollo en diferentes frentes, tanto en el plano conceptual y teórico como en el plano tecnológico. Confluyendo ambos en este producto que se ha dado a llamar SIG. 2. Herramienta compleja, con grandes potencialidades y que requieren una serie de conocimientos y estudios en profundidad para obtener de ella conocimiento adecuados. 3. Herramienta muy versátil con un potencial suficiente como para manejar grandes volúmenes de información y modelos. La aplicación de una metodología para identificar y calificar la Erosión Hídrica Potencial en cuencas hidrográficas (U.S.L.E.) y su interacción con un Sistema de Información Geográfica resulta adecuada para el objetivo propuesto en este trabajo. Las herramientas disponibles actualmente (cartas topográficas y catastrales, SIG, imágenes satelitales, fotografías aéreas, imágenes radar, procesadores de información) contribuirán a la precisión del diagnóstico con esta metodología. 1

3 OBJETIVO Aplicar una metodología para diagnosticar el deterioro físico ambiental por erosión hídrica en una subcuenca del Río Grande, Provincia de San Luis, utilizando como herramienta un Sistema de Información Geográfica. MATERIALES Y MÉTODOS La planificación hidrológica y gestión integral de una cuenca requiere la utilización conjunta de una serie de datos topográficos, climáticos e hidrológicos y de información fisiográfica incluyendo la red de drenaje, vegetación, litología y suelos, asociados al dominio de la cuenca. Se desarrollaron tareas de recolección de datos fisiográficos, y con aplicación de herramientas como sistema de información geográfica (Idrisi 32), se realizó el procesamiento de la base de datos y se elaboró de una base de datos georreferenciada raster. El S.I.G. Sirve como herramienta de trabajo para el proceso y representación de la información y para el enlace con el modelo hidrológico U.S.L.E. (universal soil loss equation) para la obtención de datos cuantitativos de pérdida de suelo superficial en la cuenca. La secuencia de pasos para al análisis cartográfico del deterioro físico ambiental por erosión hídrica fue: 1. Recopilación y evaluación de la información básica disponible: cartas topográficas, catastrales, geológicas, de suelos, datos climáticos y meteorológicos, fotografías aéreas e Imágenes satelitarias, datos de campo sobre uso actual del suelo y datos socioeconómicos regionales. 2. Confección de una base de datos cuali-cuantitativos a campo identificando situaciones de erosión hídrica en la cuenca. 3. Diseño y ampliación de la base de datos anteriormente mencionada, a partir de la distribución geográfica-cartográfica, caracterizando cada situación problema y cada uno de los factores que intervienen en la U.S.L.E.. 4. Desarrollo de técnicas de digitalización de mapas primarios por medio de los software AUTOCAD e IDRISI. 5. Determinación del caudal sólido y confección de mapas que identifiquen a los factores de la U.S.L.E.. 6. Procesamiento de la información cartográfica en el S.I.G. IDRISI, y diseño del modelo cartográfico. 7. Obtención de la cartografía de degradación por erosión hídrica de una cuenca hidrográfica. DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO DE GABINETE Y APLICACIÓN DEL S.I.G. A partir de la aplicación de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (U.S.L.E.) se estimaron las pérdidas de suelo para condiciones específicas de manejo en cada microcuenca. A (t/ha.año) = R (J.cm/m 2.h). K (t. m 2.h/ha.J.cm). L. S. C. P donde A, son las pérdidas de suelo; R, el factor índice de erosión; K, el factor de erosionabilidad del suelo; L, el factor longitud de pendiente; S, el factor pendiente; C, el factor ordenación de cultivos; P, el factor de control de la erosión mediante prácticas de cultivo. 2

4 RESULTADOS RED HIDROGRÁFICA La red hidrográfica está formada por cursos de agua permanentes y temporarios, cuyo diseño de drenaje es dendrítico. El curso de agua más importante de la cuenca es de régimen permanente y se llama Arroyo La Negra Libre. La longitud total de los cursos es de Km. El escurrimiento superficial tiene un sentido Oeste-Este según la distribución de alturas observada en el MDT. MODELO DIGITAL DEL TERRENO Las zonas elevadas de la cuenca se encuentran hacia el Sur oeste y se observan en el Modelo Digital del Terreno (MDT) de color oscuro, la mayor altura es de m.s.n.m. Las zonas menos elevadas de la cuenca se encuentran hacia el Este y se observan en el MDT de color claro, la menor altura de la cuenca es de m.s.n.m. (Figura 1) Figura 1. 3

5 MAPA DE VEGETACIÓN En la subcuenca Noroeste se encuentran cuatro tipos de vegetación: vegetación ribereña, pastizal, pastizal con roca y rocas con pastizal. La vegetación ribereña se encuentra en las planicies de inundación de los cauces, en ellas se encuentran sauce criollo (Salix humboldtiana), durazneros (Prunus sp.) y gramíneas. Además en las laderas Norte, que están protegidas de los vientos y el frío, cercanas a los cursos de agua se encuentran molles (Lithraea molleoides) de porte arbustivo. La densidad de la vegetación arbórea y arbustiva es baja. El pastizal está formado por gramíneas, y la cobertura es total en la mayoría de los casos. El pastizal con roca está formado por gramíneas, como en el caso anterior, pero en él se encuentran rocas en superficie. El tipo de vegetación rocas con pastizal consiste en pastos que crecen entre las grietas de las rocas, por lo tanto el grado de cobertura varía en función del grado de meteorización de las rocas (Figura 2) Figura 2. 4

6 LITOLOGIA Tres tipos de rocas constituyen este basamento. Las metamórficas, compuestas por micacitas gnéisicas, de aspecto escamoso, de color gris oscuro y dispuestas casi verticalmente, las que predominan en la parte occidental de la sierra. Con frecuencia se entremezclan con venas de cuarzo. Las acompañan micacitas finas, grises y esquistosas, a veces intercaladas con anfibolitas, rocas de tonalidades verdes o negras, sin mica y de notable esquistocidad. Finalmente las calizas cristalinas, de tonalidades blanco níveo, otras veces grises o rosadas, de interesante valor por su aplicación industrial. (Figura 3) Figura 3. CARACTERIZACIÓN DE LAS MICROCUENCAS La subcuenca en estudio se subdividió en microcuencas, las cuales fueron caracterizadas según tabla 1. Los datos referentes a las distintas series de suelos de donde fue extraída la información necesaria sobre profundidad del perfil, textura, estructura, porosidad y materia orgánica, se reflejan en la infiltración. La caracterización de cada microcuenca se realizó a partir de datos fisiográficos como: superficie, perímetro, longitud del curso principal, elevación mínima y máxima, desnivel. Microcuenca Área (km 2 ) Perímetro (km) Long. Curso (km) Elev. Máxima (m) Elev. Mínima (m) Desnivel (m) TABLA 1: Caracterización de las microcuencas. 5

7 CLASIFICACION DE EROSION En este mapa se expresa el grado de erosión de los suelos según la Clasificación Provisional para la Evaluación de la Degradación de los Suelos confeccionado por la F.A.O., utilizando los rangos de perdidas de suelos expresados en (Tn/ha.año) y dando los resultados en grados de erosión hídrica (Figura 4). Para cada microcuenca se realizó el cálculo de la U.S.L.E., los resultados obtenidos se observan en la Tabla 2. Microcuenca R (J.cm/m 2.h) K (t.m 2.h/ha.J.cm) L x S C P A (Tn/ha.año) TABLA 2: Resultados de la aplicación de la U.S.L.E. En la tabla 3 se indica el porcentaje de pérdida de suelo en cada una de las microcuencas, es decir su incidencia relativa en relación a la cuenca en su totalidad. Microcuenca Grado de % A Erosión 1 Leve Leve Leve Leve Leve Moderada Leve Leve Moderada Leve Moderada TOTAL TABLA 3: Caracterización y porcentaje de Pérdida de suelo por microcuenca. 6

8 CONCLUSIÓN Figura 4 Los resultados se exponen a nivel diagnóstico, los cuales identifican microcuencas cuya mayor influencia de la erosión se ve reflejada sobre el factor de erosionabilidad del suelo (K), debido a su directa incidencia dentro del mismo. El uso de S.I.G. Posibilitó obtener un manejo más ágil de la información topográfica (factores L x S) que repercute de manera directa por tratarse de paisajes de montaña. Con respecto a los diferentes tipos de uso y manejo del suelo (factores C y P) la interpretación de imágenes satelitales permitió identificar distintos usos del suelo en el accionar del hombre sobre la cuenca. Algunas de las principales dificultades se basaron en consolidar el valor del factor R de erosionabilidad de lluvias debido a la gran extensión de la cuenca. BIBLIOGRAFÍA 1. Eastman, J.Ronald IDRISI para Windows, Guía del Usuario versión FAO-PNUMA-UNESCO Clasificación Provisional para la Evaluación de la Degradación de los Suelos. 3. Herbario. UNLS Ambiente y biota de las áreas protegidas de San Luis. Argentina. E. Universidad de San Luis. 4. Instituto Geográfico Militar Cartas Imagen satelitarias. Escala 1: INTA E.E.A.S.L Carta de Suelos y Vegetación de la Provincia de San Luis. Escala 1: López Cadenas del Llano, F Restauración hidrológico forestal de cuencas y control de la erosión. Tragsatec. España. 7. Ministerio de Agricultura de la Nación. Mapas Geológicos Escala 1: Mintegui Aguirre, J.A. y F.López Unzú La Ordenación Agrohidrológica en la Planificación. Ed.Servicio Central de Publicaciones del Gobierno Vasco. 7

9 9. PLAN MIL Gobierno de la Provincia de San Luis. 10. Rojas, A. y A.Conde Estimación del factor R de la Ecuación Universal de Pérdidas de Suelo para el centro-este de la República Argentina. Ciencia del Suelo, Vol. 3-1, Vich, A.I.J Erosión hídrica: Estimación y medición de pérdidas de suelo. Curso Latinoamericano sobre detección y control de la desertización. Ed. F.A.Roig. CRICYTME. Buenos Aires. Fernanda Julia GASPARI Ing. Forestal Mg.Sc. en Conservación y Gestión del Medio Natural Profesora Adjunta del Curso de Manejo de Cuencas Coordinadora del Magister Scientiae en Manejo de Cuencas Hidrográficas Profesora del Curso de Manejo y Gestión de Cuencas Estudiante avanzado de Doctorado de la FCAF. Rosana Marisa RICKFELDER Ingeniera Forestal Ayudante Diplomada del Curso de Manejo de Cuencas Estudiante avanzado de Magister Scientiae en Manejo de Cuencas Hidrográficas Bernardo Abel HAURI Ingeniero Forestal Ayudante Diplomado del Curso de Manejo de Cuencas Estudiante avanzado de Magister Scientiae en Manejo de Cuencas Hidrográficas Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales Universidad Nacional de La Plata ÍNDICE DE TRABAJOS ÍNDICE GENERAL 8