INVESTIGACIÓN EN MANEJO HIDROGRÁFICAS DE SUELOS EN CUENCAS

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Monica Espinoza Franco
hace 6 años
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1 INVESTIGACIÓN EN MANEJO DE SUELOS EN CUENCAS HIDROGRÁFICAS Christian Guzmán Estudiante de Doctorado, Universidad de Cornell Investigador Visitante, CIAT Suelos-LAC

2 Cambios causados por erosión son usualmente sutiles.

3 Erosión por cárcava es una excepción

4 Porque?!

5 Por qué pensar en el manejo de suelos en cuencas hidrográficas? La Casa de los Colibris, Acaime

6 Cuenca Tilahun et al., 2014 Política Investigación Perfil Steenhuis et al., 1988 hecho Acción Modelación

7 Bishop, 1975 Nubes de lluvia Precipitación Evaporación de la superficie escorrentía Infiltración del almacenamiento Almacenamiento en la superficie Infiltración directa Evaporación por la lluvia Intercepción por la vegetación Evaporación por la vegetación Gotas de caídas de la vegetación Percolación profunda Agua almacenada Transpiración por el cultivo Sistema hídrica de la agricultura de secano

Tasa de infiltración, Intensidad de lluvia (cm/hr) El balance hidrológico y tasa de erosión depende de la lluvia y la capacidad del suelo 10 8 Tasa de infiltración media 6 4 2 0 Bayabil et al.

8 Tasa de infiltración, Intensidad de lluvia (cm/hr) El balance hidrológico y tasa de erosión depende de la lluvia y la capacidad del suelo 10 8 Tasa de infiltración media Bayabil et al., 2010 Curva de intensidad de lluvia Tasa de infiltración mas baja Probabilidad de excedente Mecanismo: -Hortoniano (Horton, 1933) -Dunneano (Kirkby, 1969 Freeze, 1972)

Kirkby, 1969; Freeze, 1972; Dunne and Black, 1979; Beven, 2000; Buytaert et al.

9 Generación del escurrimiento depende de la capacidad de almacenamiento Infiltración Zona de ladera Interflujo Saturado Escorrentía (Cappus, 1960, Kirkby, 1969; Freeze, 1972; Dunne and Black, 1979; Beven, 2000; Buytaert et al., 2007; Collick et al., 2009; Steenhuis et al., 2013; Tilahun et al., 2014) Lecho de roca descubierto

10 Infiltración Interflujo

11 Escorrentía Saturado

12 Escorrentía Degradado

13 Escorrentía Degradado Infiltración Interflujo Saturado Escorrentía

14 Instalación de terrazas Los procesos son muy variable sin embargo, hay patrones muy particulares Vertedero C = a Q n C w = A c a c Pce R d 0.4 Terrazas Guzman et al., 2013; Steenhuis et al.,

16 Los problemas de erosión son similares COLOMBIA ETHIOPIA Montgomery, 2007 La perdida de suelo es mas alta que la producción de suelo Conservación requiere la voluntad y recursos La estrategia de conservación puede tener resultados inesperados

17 Cuáles son las áreas probables en las laderas a ser fuentes de sedimentos y nutrientes? Cómo se diferencia las áreas protegidas vs áreas en cultivo o ganadería; zonas alta vs baja? Qué mecanismos suelen causar escorrentía en una cuenca andina del Valle del Cauca?

18 Microcuenca La Vega N Transecto Ubicación de piezómetro Área de recarga Nivel freático Nivel potenciométrica Piezómetro Piezómetro Piezómetro Piezómetro Nivel de la superficie del suelo N Nivel freático colgado Acuífero no confinado Capa impermeable Nivel freático Capa impermeable Acuífero confinado

19 Parte Alta Parte Media-Alta Parte Media-Baja arte Media-Baja Parte Baja

20 Observaciones Hay algunos lugares (como en la parte media del bosque y en las partes con la capa de material parental cerca de la superficie) que solo se los instalaron a 1 metro porque el barreno no podía perforar la capa de piedra. Perfil de suelo con piedras Bolígrafo Lecho rocoso Dystrudepts, Udorthents, Eutrudepts, Hapludolls, Afloramientos Muestra disturbada de 30 cm con piedras (punto 16) en la parte alta de la cuenca. Muestra disturbada de 30 cm de alto contenidos de arcilla (punto 4) en la parte baja de la cuenca. Se observó una buena actividad biológica en el suelo representada por macrofauna (lombrices, escarabajos, larvas entre otros) además de perfiles superficiales bien diferenciados (color oscuro) de los más profundos. 26 cm hr cm hr cm hr -1 4 cm hr -1

21 Parte Alta -Alta conductividad hidráulica 26 cm hr -1 -Densidad 0,92 g cm -3 -ph 4,8-5,7 -Franco arenoso, Franco arcillo arenoso -MO 6,6% -Perfil profundo

22 Parte mediaalta -Muy alta conductividad hidráulica, 86 cm hr -1 -Densidad 0,96 g cm -3 -ph 5,8-6,9 - Franco, Franco arenoso, Franco arcillo arenoso -MO 7% -Perfil no tan profundo

23 Parte mediabaja -Conductividad hidráulica moderada, 14 cm hr -1 -Densidad 1,01 g cm -3 -ph 4,9-5,8 -MO 6.6% -Franco arcilloso, Franco arenoso, Franco arcillo arenoso -Perfil profundo con un nivel freático a 2,9 metros de la superficie

24 Parte baja - Baja conductividad hidráulica 4 cm hr -1 -Densidad 1.02 g cm -3 -ph 4,8-5,7 -Franco, Franco arenoso, Franco arcilloso -MO 5% -Perfil profundo con un nivel freático de uno a tres metros de la superficie

Tasa de infiltración, *Intensidad de lluvia (mm dia-1) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Tasa de infiltración media (165 cm dia -1 ) 33ª percentil Curva de

25 Tasa de infiltración, *Intensidad de lluvia (mm dia-1) Tasa de infiltración media (165 cm dia -1 ) 33ª percentil Curva de intensidad de lluvia Tasa de infiltracion mas baja Probabilidad de excedente *Estación meteorológica de CIAT

Observaciones Los perfiles de estos suelos son profundos y aparecen ser capaces de almacenar y transportar agua a las quebradas y acuíferos, a menos que no haya capas rocosas muy cercas a la

26 Observaciones Los perfiles de estos suelos son profundos y aparecen ser capaces de almacenar y transportar agua a las quebradas y acuíferos, a menos que no haya capas rocosas muy cercas a la superficie. Perfil de suelo con piedras Bolígrafo Dystrudepts, Udorthents, Eutrudepts, Hapludolls, Afloramientos Lecho rocoso Suelos en las partes altas y en zonas aisladas tienen mayor porcentaje de materia orgánica Suelos son mas compactados y tienen mayor cantidad de arcilla en las partes bajas La actividad biológica en el suelo representada por macrofauna era mas alto en áreas cerca de bosques 26 cm hr cm hr cm hr -1 4 cm hr -1

27 Cuenca Tilahun et al., 2014 Política Investigación Perfil Steenhuis et al., 1988 Hecho Acción Modelación

28 Cuenca Tilahun et al., 2014 Política Perfil de suelo con piedras Investigación? Bolígrafo Lecho rocoso Perfil? Acción Hecho? Modelación

29 El manejo de suelos en cuencas hidrográficas es importante porque estamos alterando el ambiente y el balance hídrico y edáfico. Montgomery, 2007 *El manejo de suelos en cuencas hidrográficas es mejor con participación de varios socios. * Se hace con la experiencia de la comunidad, conocimiento científico, y con mucha energía y paciencia.

30 Gracias a todo el equipo de Suelos-LAC y trabajadores de campo, gracias a todos mis colegas dentro del CIAT, y a los socios del proyecto: Cenicaña, Asocaña, y Asobolo. Esta investigación es parte del programa de NSF y USAID, Research and Innovation Fellowship.

31 Preguntas?!

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