MODELO USLE/RUSLE. Taller RENARE AUSID-Mercedes

Transcripción

1 MODELO USLE/RUSLE Taller RENARE AUSID-Mercedes 5 de diciembre de 2012

2 Definiciones EROSION NATURAL O GEOLOGICA Ocurre naturalmente, sin intervención humana EROSION ANTROPICA O ACELERADA Es la aceleración del ritmo de erosión por sobre su ritmo natural (erosión geológica), causada por actividad humana (Wolman, 1985).

3 Representación esquemática de los procesos fundamentales de erosión (c) y fotografías de una gota de lluvia a punto de impactar el suelo (a) y de las consecuencias de dicho impacto (b) (tomado de Brady y Weil, 2002).

4 Formas de erosión Erosión Laminar, Erosión en canalículos, Erosión en Surcos y Erosión en Cárcavas (Foster, 1988). Encauzada y No encauzada. La primera corresponde a la Erosión en Canalículos, pequeños surcos y surcos (Rill Erosion), mientras la segunda es principalmente la anteriormente llamada Erosión Laminar (Interill Erosion).

5 Erosión actual Riesgo de erosión

6 Zona de sedimentación

7 Canalículos y Cárcavas

8

9 Los efectos de la erosión son sobre: El suelo que se erosiona Los sitios del paisaje en los que se depositan los sedimentos Los ecosistemas acuáticos a los que el suelo es exportado

10 En el sitio que se erosiona - Reducción de la materia orgánica (entre el 65% y el 90% del COS del suelo se pierde por erosión), y nutrientes. (Clérici et al, 2004) - Peor estructura y consistencia en superficie - Disminución de la capacidad de retención de agua

11 MODELOS Qué es un modelo? Es un representación simplificada de un sistema (realidad)

12 El modelo USLE/RUSLE estima tasas de erosión promedio anual para combinaciones específicas de localidad-suelo-topografía-uso y manejo.

13 MODELO DE EROSION (USLE/RUSLE) EROSIÓN = f (EROSIVIDAD). (ERODABILIDAD) ) LLUVIA CARACTERISTICAS DEL USO Y MANEJO ENERGÍA SUELO PAISAJE CONTROL DE ESCURRIMIENTO COBERTURA BIOMASA RUGOSIDAD AGUA EN EL SUELO A = R. K. L. S. P. C Mg/ha J/ha MG/J (proporciones de Estándares) Este modelo es USLE. RUSLE se incorporó para estimar C.

14 UTILIDAD DEL MODELO PRINCIPAL: Planificar el mejor uso y manejo de la tierra, evaluado a priori las diferentes alternativas posibles en cada caso concreto. OTROS: Servir al contralor legal por parte de la autoridad en la materia. Ser insumo de planificación fuera de sistemas agropecuarios. Por ej., protección de taludes, generación de sedimentos en cuencas de obras hidráulicas, etc. Brady y Weil, 2002.

15 Erosividad de la lluvia La desagregación, ocurre como consecuencia del golpeteo de las gotas de lluvia directamente sobre la superficie del suelo y sus agregados.

16 Erosividad de la lluvia La segunda causa de desagregación es el escurrimiento del agua de lluvia, que se genera cuando la tasa de infiltración es menor a la intensidad de la lluvia. El escurrimiento también posee masa y velocidad, por lo tanto, energía cinética.

17 Erosividad de la lluvia Ec = ½ m v 2

18 Erosividad Relativa del Golpeteo directo de la lluvia sobre el suelo, el escurrimiento no concentrado y el concentrado de una cuenca de 5 há Lluvia (mm) Escurrimiento (%) Energía Cinética (Julios/m 2 ) Golpe de gotas Escurr. No con- Escurr. Concentrado (VT= 6 m/s) centrado (v= 1 m/s) (Cuenca 5 ha; v= 1 m/s) , , Orden de Magnitud: García Préchac, no publicado

19 FACTOR R Erosividad de la lluvia (Factor R) Estima la capacidad de la lluvia y el escurrimiento asociado, de producir erosión. EI30: Producto de la energía cinética por la máxima intensidad en 30 minutos de una lluvia erosiva. (MJ/ha.año).(mm/h)/10

20 Erosividad de la lluvia (Factor R) PROMEDIO MÁXIMO MÍNIMO DESV. STD TACUAREMBÓ PASO DE LOS TOROS ARTIGAS RIVERA Fuente: Sorrondegui (1996)

21 Contribución relativa (%) Factor R. Erosividad de la lluvia Meses TBO P DE T ARTIGAS RIVERA Fuente: Sorrondegui (1996)

22 Erosividad de la lluvia (Factor R) Clérici et al, 2001

23 ERODABILIDAD ERODABILIDAD Definición Es la vulnerabilidad o susceptibilidad del suelo a sufrir erosión. De acuerdo al modelo antes presentado, los factores que lo afectan son las carácterísticas físicas (textura, estructura y permeabilidad), contenido de agua del suelo, topografía (longitud y pendiente) y uso y manejo al que el suelo es sometido.

24 Erodabilidad del suelo (Factor K) Cantidad promedio de suelo perdido por unidad del factor erosividad de la lluvia (Mg/unidad de R), en las condiciones estándar.

25 Erodabilidad del suelo (Factor K) Puentes (1983)

26 Erodabilidad del suelo (Factor K) Erodabilidad para los suelos dominantes de la Carta de Reconocimiento de Suelos del Uruguay Escala 1:1M (Puentes, 1983) Rango 0.01 a 0.88

27 Factor topográfico (LS) L Es el Factor Longitud de la Pendiente. Es la relación entre la erosión con una longitud de pendiente dada y la que ocurre en el estándar de 22,1 m de longitud, a igualdad de los demás factores.

28 Factor topográfico (LS) L=(λ/22.1) m λ: largo de la pendiente en metros m: relacionado a la relación erosión encauzada/erosión no encauzada

29 Factor topográfico (LS) S Es el Factor Inclinación de la pendiente. Es la erosión entre la erosión con una inclinación de pendiente dada y la que ocurre en el estándar de 9% de inclinación, a igualdad de los demás factores.

30 Factor topográfico (LS) S= 10.8 sen θ s < 9% S= 16.8 sen θ 0.5 s 9%

31 Cómo determinar longitud y pendiente? Longitud (Cinta, nivel, etc) Pendiente (Nivel, clinómetro) Longitud y pendiente (Plano planialtimétrico)

32

33 Factor Uso y Manejo (C) Relación de pérdidas por erosión entre un suelo con determinado uso y manejo y el mismo suelo desnudo, pronto para siembra convencional, a igualdad de los demás factores.

34 Factor C: Uso y Manejo Hasta 1992, Se usó de bibliografía internacional valores de RPS de sistemas de uso y manejo comparables a los de nuestro país (Puentes, 1981; García y Baetghen, 1982; García Préchac, 1982; Puentes y Szogi, 1983). Información empírica (USLE) La versión RUSLE, contiene un algoritmo para estimar valores de RPS, a partir del producto de varios subfactores valores locales

35 Factor Uso y Manejo (C) RPS = CS x CPA x R x UP x CA Cobertura del suelo por residuos de la vegetación previa. (CS) Cobertura por parte aérea del cultivo (CPA) (Canopia). Rugosidad superficial al azar. (R ) Contenido de biomasa en descomposición en los primeros 10 cm. de suelo. (UP) Contenido de agua en el suelo (CA)

36 Análisis de Sensibilidad

37 Factor prácticas mecánicas (P) Es la relación entre la erosión que ocurre con una determinada práctica mecánica de apoyo y la que ocurre con la condición estándar de laboreo a favor de la pendiente, a igualdad de los demás factores.

38 Factor prácticas mecánicas (P)

39 Prácticas Mecánicas

40 Prácticas Mecánicas

41

42 Prácticas Mecánicas

43 Validación del modelo

44

45 El valor estimado, A, es comparado con el valor de T ( máxima pérdida tolerable)

46 Tolerancia ALGUNOS CRITERIOS DE TOLERANCIA DE PERDIDAS DE SUELO, VALORES T (PUENTES, 1981) Características de suelo TOLERANCIA DE PERDIDA DE SUELO 12 * > 100 cm a roca consolidada X > 100 cm a arena o grava X cm a roca consolidada X cm a arena o grava X cm a claypan X cm a arena o grava X cm a roca consolidada X cm a claypan X < 25 cm a roca consolidada X < 25 cm a arena o grava X <10 a claypan X Mg o Toneladas métricas / ha.año

47 Limitantes del modelo No estima erosión en cuencas No estima erosión en cárcavas Eventos individuales de lluvia Riego, aunque EROSION 6.0 adaptado al arroz

48 Otras consideraciones a tener en cuenta Presencia/ausencia de cárcavas Demarcación y mantenimiento de desagües Tráfico Caminería

49 APLICACIONES

50 Erosión promedio Anual (Mg/ha.año) Tasas de erosión estimadas con USLE/RUSLE (Clérici et al., 2004) para un Argiudol Típico de la Unidad Young. M: maíz; S: soja; T: trigo; p: pradera consociada; 2P: 2 años de pradera, etc. Lab. Reducido Siembra Directa Soja cont. Soja-trigo Soja-Cob. Inv. Maíz- Trigo- Soja M-S-Tp- 2P M-S-Tp- 3P M-S-T-S- Tp-2P M-S-T-S- Tp-3P

51 Medidas de control de la erosión

52

53