Rugosidad superficial y erosión eólica en suelos de la región semiárida pampeana central Argentina (RSPC)

Abstract

La erosión eólica es uno de los procesos de degradación de suelo más importantes en las regiones áridas y semiáridas del mundo. Entre otros factores, la velocidad del viento es uno de los que la desencadenan y la rugosidad de la superficie del suelo uno de los que la controlan. Esta tesis tuvo por objetivos determinar las velocidades umbrales (velocidad que inicia el proceso de erosión) en distintas épocas del año en la Región Semiárida Pampeana Central (RSPC) y evaluar el efecto de la rugosidad de la superficie del suelo sobre la erosión. El primer objetivo permitió definir épocas del año con distintos riesgos de erosión y el segundo, evaluar la validez de los modelos existentes por medio de los cuales es posible calcular la tasa de degradación de la rugosidad de la superficie del suelo en función de las lluvias y la magnitud de la erosión en función de la rugosidad superficial. A tal fin se llevaron a cabo estudios de la magnitud de la velocidad umbral, de la degradación de la rugosidad en función de las lluvias y de los efectos de la rugosidad sobre la erosión en un Haplustol éntico y un Ustipsamment típico de la RSPC. Los estudios de rugosidad se llevaron a cabo para tres herramientas de labranza: arado de rastra (DT), sembradora lister (LB) y sembradora grano fino (DH). Los resultados muestran que la velocidad umbral de viento (t) fue menor en invierno (6.10 m s-1), intermedia en primavera y verano (8.22 y 8.28 m s-1 respectivamente) y mayor en otoño (26.48 m s-1). Estas diferencias estuvieron relacionadas con variaciones de la velocidad del viento, de las precipitaciones, la temperatura y la humedad relativa, factores que influyen sobre las condiciones de la superficie del suelo, produciendo una alta intermitencia en la actividad de saltación. En otoño las condiciones ambientales no favorecen la ocurrencia de erosión eólica pero todo lo contrario ocurre en primavera, verano e invierno. El valor de t que debeía usarse en los modelos de predicción de la erosión eólica para suelos de la RSPC, 7.53 m s-1, resultó ser superior al utilizado por RWEQ (5 m s-1) e inferior a la WEPS (8 m s-1). La degradación de la rugosidad orientada (ORR) fue variable entre herramientas de labranza, el tipo de suelo y la cantidad de lluvia. En el suelo más estructurado (Haplustol) ORR fue altamente dependiente de su valor inicial, siendo menor cuando mayor fue éste valor. En el suelo menos estructurado (Ustipsamment) todas las rugosidades, independientemente de su valor inicial, se degradaron casi totalmente por efecto de la lluvia. Por otra parte, la degradación de la rugosidad no orientada, (RRR) dependió de las propiedades intrínsecas del suelo, principalmente textura y estructura. El efecto de la cantidad de lluvia (CUMR) y energía de la lluvia (CUMEI) sobre ORR varió, nuevamente, en función de la altura inicial de los camellones, siendo éstos más estables cuando mayor fue su altura inicial y en el suelo con mayor agregación. En cambio, la variación de RRR en función de CUMR y CUMEI, en ambos suelos, fue similar para todas las herramientas de labranza, siendo mayor sobre los agregados y pseudo-agregados (clods) del suelo más arenoso (Ustipsamment) que los del franco arenoso (Haplustol) que resultaron más estables. Las ecuaciones del modelo RWEQ para calcular ORR y RRR subestimaron los valores medidos. En el caso de ORR la incorporación al modelo de algún parámetro complementario que represente el valor de rugosidad orientada (Kr) inicial mejorará las estimaciones, mientras que en el caso de RRR cuando menor fue la degradación de la rugosidad no orientada (Crr) mejor predijo el modelo, confirmando que el Haplustol fue el suelo menos degradado. Las ecuaciones Y= 41.33x-0.72 (R2=0.86, p< 0.001) para el Haplustol y Y=46.24x-0.27 (R2= 0.58, p< 0.001) para el Ustipsamment permitirían predecir la degradación relativa de Kr simplemente conociendo su valor inicial para cualquier magnitud de lluvia. La mayoría de las rugosidades simuladas (K de 0 a 0.85) lograron disminuir la erosión relativa entre un 20 y un 80 % con respecto al tratamiento sin rugosidad (PR), en ambos suelos. La incidencia de Crr sobre el factor de rugosidad (K) fue relativamente baja en ambos suelos: Crr controló, como máximo, un 12% de la erosión relativa en el Haplustol y sólo un 5% en el Ustipsamment, resultado que guarda relación con la mejor agregación del Haplustol. Estos resultados permiten deducir que es posible utilizar solamente a la rugosidad orientada, a fin de evaluar los efectos de la rugosidad sobre las tasas de erosión en los suelos estudiados. Por esta razón, se propuso utilizar la altura de los camellones como una medida simplificada de K en los modelos de predicción de la erosión eólica. Los mayores esfuerzos para controlar la erosión deberán concentrase en las épocas del año más críticas, que son primavera, verano e invierno. En estas estaciones será indispensable mantener los suelos con cierta rugosidad para evitar su erosión, principalmente en el Ustipsamment, que presentó mayor susceptibilidad. Será necesario considerar las alturas adecuadas de los camellones para cada tipo de suelo a fin de aumentar la eficiencia del control de la erosión eólica, ya que camellones que superan cierta altura pueden incrementar la erosión inclusive con respecto a superficies planas.