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1. ASPECTOS INTRODUCTORIOS El suelo es un recurso de singular importancia para el hombre dada la relación de dependencia entre ambos establecida; en él encuentran soporte gran número de actividades productivas de los sectores de alimentos, industria y vivienda, entre otros. En el caso de la aplicación directa del suelo a actividades productivas, como la agricultura o el pastoreo, se requiere de sustancias nutritivas para el desarrollo de las plantas o pastos que tales actividades incluyen; la mayor o menor concentración y disponibilidad de tales sustancias refleja el nivel de fertilidad de un suelo, sin embargo, es en la capa más superficial de éste donde se concentra la mayor fertilidad; esta capa alcanza escasamente en ocasiones unos pocos centímetros de espesor, lo cual plantea serias implicaciones dado el desbalance existente entre las tasas de formación del suelo y tasas de erosión que pueden alcanzarse bajo determinadas condiciones, así, un centímetro de suelo puede tardar en su formación cientos, e incluso miles de años, en tanto que en un aguacero o por efecto de la acción del viento, éste puede perderse en pocos segundos. Los sistemas de manejo tecnológico y de apropiación del suelo para las actividades agrícolas, pecuarias y forestales, entre otras, han ido muchas veces en detrimento de este recurso, ocasionando una mínima posibilidad de sostenibilidad de tales actividades en el tiempo. El proceso comienza con la ruptura de un equilibrio que se ha dado a través de una interacción ininterrumpida -a excepción de fenómenos igualmente naturales- entre el medio físico y el medio biótico, con la remoción de la vegetación del suelo para dar entrada a otras formas vegetales, orientadas hacia la producción; luego se rompe la superficie de los terrenos y se somete el suelo a un laboreo periódico con elementos de labranza, apareciendo el fenómeno erosivo y marcándose de esta forma un punto de quiebre frente al criterio de sostenibilidad, dadas las significativas diferencias entre la tasa de formación y la tasa de pérdida de suelo mencionadas. Esta descripción corresponde en esencia a la génesis del fenómeno otrora vigente de forma casi exclusiva, hoy día, a las pérdidas de suelo imputables a la aplicación de tierras a la agricultura y pastoreo, deben sumarse aquellas originadas del adelanto de proyectos de desarrollo (construcción de carreteras, ferrocarriles, aeropuertos, grandes presas, etc.), cuya inadecuada gestión en el pasado generó importantes impactos ambientales en términos de pérdidas de suelo, y en algunos casos los sigue generando actualmente. Se destacan tres tipos de proyectos de relevancia en la generación del problema (CORNARE, 1995): - Urbanizaciones: su proceso de construcción aporta importantes cantidades de

sedimentos, dado que actividades como la remoción de las coberturas vegetales, la excavación, y la explanación, entre otras, dejan grandes masas de suelo expuestas a la acción de la lluvia, provocando su desprendimiento y arrastre o transporte. Una vez se tienen áreas urbanizadas completamente desarrolladas, la producción de sedimentos es, por lo general, mínima.

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- Construcción de carreteras: en el proceso de su construcción pueden darse altas tasas de erosión al ser removida la cubierta vegetal y quedar descubierto el terreno, así como al dejarse cortes y llenos desprotegidos.

- Obras de control en ríos y corrientes: cambios en la dirección del flujo o aumento en la

profundidad, duración y velocidad de éste, pueden promover procesos erosivos; se citan entre otros: el alineamiento de canales serpenteados que aumenta la pendiente y la velocidad de flujo; la restricción de la sección transversal del canal, aumentándose la velocidad y profundidad del flujo; y la construcción de presas que influye en la estabilidad del canal aguas arriba y aguas abajo.

Por otra parte, no deben subestimarse las importantes repercusiones que han tenido en la generación del fenómeno erosivo actividades consideradas tradicionalmente como artesanales, caso de la minería de superficie, cuya manera particularmente deletérea de intervenir el terreno genera importantes focos erosivos. Así, las superficies de terreno que han soportado el desarrollo de esta actividad extractiva quedan desprovistas de cubierta vegetal y seriamente afectadas en sus propiedades químicas y físicas, a merced de la lluvia y con mínimas posibilidades de un oportuno cubrimiento vegetal por regeneración espontánea. A pesar del impacto derivado de los grupos de actividades recién señaladas, es indiscutible la importancia de aquel generado por la utilización tradicional de la tierra a efectos de la implementación de cultivos y sistemas de pastoreo, lo cual se soporta por una parte en la extensión a nivel mundial de tales prácticas productivas, y por otra, derivada de la anterior, en la dependencia económica a diferentes niveles. Con respecto a la primera, puede anotarse que de las tierras de uso agropecuario, aproximadamente una tercera parte se dedica a cultivos y las partes restantes a pastos, y que de ellas cerca de un 80% sufre niveles moderados y severos de erosión, y un 10% erosión leve (Müller y Castillo, 1997). En lo que respecta a la segunda, debe reconocerse la fuerte dependencia económica que tales formas de aprovechamiento tienen de los suelos y de su capacidad productiva; dada dicha relación de dependencia, y los múltiples actores involucrados, se deducen las importantes consecuencias que pueden derivarse de los procesos de desgaste y pérdida de suelo. Así, en un sistema económico, las pérdidas monetarias derivadas a su vez de las pérdidas de productividad de cultivos o de la aplicación excesiva de insumos buscando compensar la disminución de la fertilidad de los predios agrícolas, no sólo afectarán al parcelario o pequeño agricultor y su economía familiar, sino además se trasladarán probablemente al sistema macroeconómico del país, de acuerdo a la importancia que tenga para una economía nacional el renglón productivo en cuestión. Así, el desarrollo de una localidad, región, departamento y nación, puede verse seriamente afectado por la aparición y posterior avance de este proceso de desgaste y pérdida; algunas de las formas en que la erosión afecta las comunidades productivas y sus dependientes, desde la perspectiva recién elaborada, son ilustradas en la Figura 1.

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EROSIÓN DEL SUELO – MARCO GENERAL Pérdida de tierra cultivable y fertilidad Pérdida de agua por escorrentía Campos destruídos y suelos improductivos

Obstrucción ríos, lagos y presas por el aluvión

Inundaciones Sequías

Reducción valor de las tierras Reducción beneficios en producción

Fincas abandonadas Afectación negativa del recurso paisajístico

Necesidad dragados y desecación Pérdida biodiversidad

Necesidad control inundaciones Malogro de cosechas

Falta de agua

Bajo poder adquisitivo Hipotecas

Morosidad en pago de impuestos Tragedias con costos humanos

El agricultor El público

CONTROL EFICAZ DE LA EROSIÓN Figura 1. Formas de afectación por la erosión. Fuente: Ayres (1960) De lo expuesto puede concluirse que la erosión es un problema que trasciende el ámbito local, y que no puede por tanto hablarse de individuos afectados por él, sino mejor de colectivos humanos, y que las consecuencias del fenómeno pueden repercutir negativamente incluso sobre variables macroeconómicas, poniendo en peligro la estabilidad económica de los diferentes niveles político-administrativos citados. En términos prácticos, vale la pena detenerse un poco en dos aspectos que deben motivar y apoyar el desarrollo de programas de prevención de la erosión: el desbalance existente entre la tasa de formación y de pérdida de suelo, y las pérdidas económicas que implica el fenómeno erosivo, en forma tanto directa como indirecta.

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1.1 TASA DE FORMACIÓN Y TASA DE PÉRDIDA DEL SUELO La gran diferencia existente entre la tasa de formación y de pérdida del suelo, es sin duda un buen motivo para desarrollar progamas que prevengan la aparición de la erosión en sus diferentes formas; en este camino se tiene la definición de una tasa tolerable de pérdida de suelo, más conocida como valor T1 en la literatura especializada. La definición de este concepto, en términos prácticos, resulta compleja, y de hecho en el tiempo ha sido variable, pasando por enfoques soportados en la fertilidad de suelos; en su profundidad; o en consideraciones económicas. Sin embargo, en términos generales, podría adoptarse la definición dada por Wischmeier y Smith (1978) para el concepto de Tolerancia de Pérdidas de Suelo: “máximo nivel de erosión del suelo que permite un elevado nivel de productividad del cultivo, sostenible económica e indefinidamente”. La principal dificultad que emerge de esta cuestión, es la acotación del máximo nivel de erosión permisible, el cual a su vez está condicionado por la tasa de formación del suelo; Johnson (1987) reporta algunos estimativos de la tasa de formación del suelo, desde distintas ópticas: bajo condiciones ideales de manejo del suelo, éste podría formarse a una tasa de una pulgada en cerca de 30 años, es decir, cerca de 0,8 mm año –1 (Hudson, 1971); bajo condiciones naturales, la tasa de formación podría ser de una pulgada en un rango que oscila entre 300 y 1.000 años (Pimentel et al, 1976); bajo prácticas agrícolas normales, la tasa de formación puede ser de 25 milímetros en 100 años (0,25 mm año –1) (Ibid.). Por su parte, Morgan (1986) considera que una tasa de formación adecuada para un suelo agrícolamente productivo, es del orden de 0,1 mm año –1, equivalente a 0,1 kg m –2 año –1 (1 ton ha-1 año-1), asumiéndose una densidad del suelo de 1 Mg2 m–3 y basándose en estimativos de meteorización de las rocas. Otro enfoque dado a la formación del suelo y definición del máximo nivel de erosión permisible, se acoge no a la meteorización de la roca como tal, sino mejor a la tasa de acumulación de materia orgánica. Así, Johnson (1987) expone los planteamientos hechos al respecto por Hall et al (1982), según quienes bajo cobertura forestal o herbácea, la materia orgánica puede acumularse rápidamente, de tal forma que dichas acumulaciones -que pueden calificar un horizonte como A o A1- tienen lugar en unos 10 años, y un estado de equilibrio entre ganancias y pérdidas puede alcanzarse en unas pocas centurias. En términos generales, las pérdidas tolerables de suelo rondan las 11 ton ha –1 (Johnson, 1987), dado que se ha aceptado la proximidad de dicho valor a la máxima tasa de desarrollo del horizonte A bajo condiciones óptimas. Morgan (1986) considera que esta cifra podría distanciarse de la realidad en áreas donde las tasas de erosión son naturalmente altas, como es el caso de terrenos montañosos con alta precipitación, y que se correspondería por tanto con las condiciones generales de América Tropical. De hecho, ésta se encuentra dentro de los reportes más dramáticos en términos de pérdida de suelo, así, de acuerdo con Pimentel et al (1995), citados por Müller y Castillo (1997), en el concierto internacional los niveles

1 Traslación al español del término “T value” 2 Megagramo: Equivalente a Tonelada métrica

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más altos de erosión se tienen en Asia, Africa y Suramérica, con valores promedios entre 30 y 40 Mg ha-1 año-1 ; sin embargo, en ocasiones pueden alcanzarse valores promedios inusualmente elevados como los 90 Mg ha –1 reportados por Dequi et al (1981) para Huang He, China. Estas cifras, comparadas con las de formación de suelo son abismalmente diferentes, pudiendo alcanzar valores de 1 a 2 Mg ha-1 año-1. Asimismo, la cifra inicialmente referida supera los niveles tolerables de pérdida bajo criterios económicos y ecológicos, comúnmente reportados entre 0,2 y 5,0 Mg ha-1 año-1 para zonas montañosas con suelos superficiales. Bajo tales circunstancias, se sugiere la adopción de un valor cercano a 2,5 kg m –2 (25 ton ha–1), el cual se encuentra cerca de los sugeridos por Tosi (1972) para las formaciones ecológicas húmedas y muy húmedas de varios pisos altitudinales de Colombia. La comparación de las tasas de formación y de pérdida de suelo bajo tales condiciones climáticas y topográficas del trópico, dibuja un serio problema de sostenibilidad a las intervenciones del territorio destinadas a su aplicación a la agricultura o al pastoreo, de lo cual se tiene clara manifestación en territorio colombiano, en donde se da una utilización de la tierra que supera la vocación propia de ella o capacidad de uso, y que ha dado origen a diferentes expresiones del fenómeno erosivo. En el Anexo 1 se consigna información relativa al uso actual y potencial de la tierra en Colombia, así como a la distribución geográfica de la erosión, tomando como base estudios desarrollados al respecto por el Instituto Geográfico Agustín Codazzi a finales de la década del 80 (IGAC, 1988). 1.2 COSTOS ECONÓMICOS DERIVADOS DE LAS PÉRDIDAS DEL SUELO Los reportes de pérdidas de suelo si bien resultan dramáticos conforme a las comparaciones establecidas con las tasas de formación de suelo, lo son aún más una vez se hace su valoración económica. Así, diferentes estimativos en los Estados Unidos de América –en adelante EUA– indican pérdidas económicas que oscilan entre 500 milllones y 1 billón de dólares anuales. Al respecto, Colacicco et al (1989) resumen algunos de los principales aspectos de estudios relacionados con tales pérdidas económicas en este país, dentro de las cuales cabe destacar las siguientes: el costo total de la erosión se estima entre 1,7 y 1,8 billones de dólares, e incluye el costo en su control, y el costo total para un año particular (1983) se movió entre 525 y 588 millones de dólares, distribuidos en costos por pérdidas de productividad de los cultivos (420 millones) y pérdidas por fertilización (105-168 millones) (Crosson y Stout, 1983; Crosson, 1986); los daños estimados se calculan en 900 millones de dólares anuales por concepto de erosión laminar y en surcos3 (Benbrook et al, 1984); un costo de 1 billón por año a la tasa actual de erosión (Myers, 1985). Relacionando estas cifras con las de pérdidas tolerables de suelo (Valor T), se tiene que la concentración de daños económicos ocurre en forma especial cuando las tasas de pérdida son superiores a 3T, lo cual corresponde a cerca del 13% de las tierras cultivadas de EUA, pero que representan más de la mitad del daño económico total; así, más del 80% de los

3 Traslación al español del término “Rill erosion” (Anexo 2)

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daños que superan los 10 dólares acre –1 año –1 (unos 25 dólares ha –1 año –1 ), ocurren en tierras que se erosionan a tasas superiores a 3T (Colacicco et al, 1989). Las cifras hasta aquí citadas corresponden a los daños económicos causados por la erosión en fincas o predios rurales4, y que comprenden el valor de la reducción de las cosechas y los incrementos en costos derivados de la mayor necesidad de aplicación de insumos, como fertilizantes. A estos tendría que sumarse la afectación del valor de la tierra, a lo cual Hertzler et al (1985) citados por Colacicco et al (1989), anotan que la devaluación conjunta de la tierra representa cerca del 1% del valor total de la superficie agrícola útil de EUA. Además de los daños recién mencionados, y que ocurren dentro del predio y afectan por tanto en forma directa a quien le da uso, cabe diferenciar otros que ocurren por fuera del entorno inmediato y que se conocen como daños externos o lejos del predio5; entre éstos se tiene el deterioro de superficies de agua que impide el desarrollo de actividades o bien recreativas, o bien productivas. Asimismo afecta la vida útil de grandes proyectos como es el caso de embalses para la generación hidroeléctrica, e incrementa el riesgo de inundaciones. La importancia de estos daños estriba en que en conjunto, pueden superar con creces los daños generados directamente en los predios, lo cual es reseñado por Clark et al (1985), citados por Colacicco et al (1989), según quienes tales daños pueden incluso ser del doble de magnitud. Si bien no tan dramáticos como los reportes de América del Norte, ni mucho menos como los de las regiones tropicales, podría aquí destacarse que los costos de la erosión en países de Europa Central no dejan de ser llamativos en algunos casos, aun cuando, conforme lo señala Richter (1980), la erosión de suelos en esta región del globo no es considerada un serio problema. Así, Schwing (1978) citado por Morgan (1980), estimaba el costo de la erosión en el caso de eventos moderados de lluvia para viñedos de Alsace, Francia, en un valor cercano a 2.300 francos franceses ha –1 (cerca de 370 dólares americanos6), cifra que en el caso de eventos extremos podría alcanzar los 10.000; aún cuando el autor no daba evidencia acerca de la proporción que de los costos totales esta cifra representaba, se intuye la importancia del fenómeno en conjunto, para una región donde el problema erosivo es considerado de reducida relevancia. El caso de América Tropical, si bien no se indican cifras económicas relacionadas con los daños, se estima en extremo delicado, dadas las elevadas tasas de pérdida de suelo reportadas para la región –inicialmente expuestas- y el avanzado estado de desarrollo del fenómeno en ciertos lugares de ella. A este último respecto, aun cuando estimado para América Latina y el Caribe, a comienzos de la década del 80 cerca de 2,8 millones de kilómetros cuadrados enfrentaban un proceso moderado a grave de desertificación, lo cual correspondía a cerca de un 10% de la superficie total de la región (MOPU, 1990).

4 Traslación al español del término “On-farm damages” (Anexo 2) 5 Traslación al español del término “Off-farm damages” (Anexo 2) 6 Tasa de cambio de 6,2 francos franceses por dólar americano, a octubre de 1999

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2. MARCO CONCEPTUAL DE LA EROSIÓN 2.1 CONCEPTO DE EROSIÓN La erosión puede ser definida, de forma amplia, como un proceso de arrastre del suelo por acción del agua o del viento; o como un proceso de desprendimiento y arrastre acelerado de las partículas de suelo causado por el agua y el viento (Suárez, 1980). Esto implica la existencia de dos elementos que participan en el proceso: uno pasivo que es el suelo, y uno activo que es el agua, el viento, o su participación alterna; la vegetación por su parte actúa como un regulador de las relaciones entre ambos elementos. Por otra parte, desde la perspectiva geológica y de formación del paisaje, la erosión es entendida como parte del proceso de morfogénesis a través del cual se alteran y moldean las formas terrestres. Desde este punto de vista, la configuración que hoy se tiene de la superficie de la tierra, se debe a los procesos continuos de agradación y degradación que en tiempo geológico, han moldeado la superficie. Estos procesos geomorfológicos están relacionados con factores internos (litología, estructura, tectónica, volcanismo y topografía) y externos (clima: temperatura y precipitación; organismos; y acción antrópica). La división de la erosión bajo los puntos de vista planteados, surge de la escuela conservacionista americana; sin embargo, es necesario revaluar tales conceptos (Hermelín, 1967, citado por Gutiérrez, 1983), dado que el término erosión geológica resulta muy vago y no concuerda con la compleja formación ecológica de ciertos países, como es el caso de Colombia, en donde pueden existir ecosistemas muy diversos en áreas poco extensas; además, se señala que la influencia del hombre sobre ambientes con estabilidad morfogenética distinta, puede ser sustancialmente diferente en la respuesta. A pesar de los planteamientos recién expuestos, podría aceptarse la consideración de dos tipos básicos de erosión: la geológica o natural, y la antrópica o acelerada. La primera se produce normalmente sin la acción del hombre, estando por tanto fuera de su control; es tan lenta que pasa inadvertida y contribuye de cierto modo a la formación del relieve mismo y a la meteorización de las rocas. En este tipo de erosión intervienen el agua (ríos, mar, lluvia), el viento, la temperatura y la gravedad; es considerada benéfica, pues busca la estabilidad de la superficie y un equilibrio entre el suelo, la vegetación, los animales y el agua; se ha presentado durante millones de años y existe actualmente como en el pasado, variando espacialmente dadas las diferencias en el carácter de las rocas y en las condiciones climáticas y de vegetación. Ejemplo de la elevada erosión y depositación que ha ocurrido durante el tiempo geológico, se tiene en la gran extensión y espesor de las rocas sedimentarias encontradas en la corteza terrestre.

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Por otra parte, en la erosión acelerada ha mediado el hombre, destruyendo la vegetación protectora al introducir otros usos al suelo y con ello rompiendo el equilibrio natural. Así, se ha favorecido la acción erosiva del agua y del viento, en especial en terrenos inclinados, al usar sistemas de cultivos y herramientas inadecuadas, al talar los bosques y/o quemar la vegetación, al construir obras de infraestructura, etc., conforme ha sido ya indicado. 2.2 AGENTES QUE INTERVIENEN EN LA EROSIÓN De acuerdo con el agente físico causante, pueden definirse tres tipos de erosión: hídrica, eólica y glacial. Es la primera de ellas la que mayor interés reviste en aquellos espacios geográficos de los trópicos sujetos a condiciones climáticas en donde imperan abundantes y frecuentes lluvias de alta intensidad, razón por la cual el desarrollo de este apartado se ocupará de manera especial del agente activo en esencia de este tipo de erosión, cual es el agua en forma de lluvia, y de sus interacciones con los restantes agentes activos y pasivos. Así, el viento y el hielo que son importantes agentes activos de la erosión eólica y glacial respectivamente, y cuya importancia es menor en los trópicos, no se desarrollan en la discusión, así como tampoco las importantes interacciones de ellos con parámetros topográficos, sin dejar de reconocerse así, por ejemplo, la importancia que la erosión eólica tiene en países de clima mediterráneo o la inminente modelación de paisajes tras los deshielos en Europa y muchos países del mundo. A continuación se describen algunos aspectos importantes relativos a los factores que o bien aceleran o bien controlan y regulan la erosión hídrica, dentro de los cuales se tiene la precipitación, las características topográficas, las características edáficas intrínsecas y la cubierta vegetal. 2.2.1 Lluvia. La lluvia o precipitación es considerada la principal fuente de agua sobre el terreno; de su cantidad, intensidad y frecuencia depende el volúmen de flujo que se desliza en capas uniformes. Con respecto a la primera, Morgan (1986) expone que a una escala global la erosión alcanza sus máximos valores con precipitaciones de 300 mm año-1; cuando la precipitación total es inferior a dicho valor, la erosión se incrementa conforme la precipitación lo hace, sin embargo una vez este valor es superado el efecto de protección ofrecido por la cubierta vegetal que se beneficia de una mayor precipitación incidente, se traduce en menores pérdidas de suelo. De las características de la lluvia -al parecer- la que menor peso tiene en la explicación de las pérdidas de suelo es la cantidad, por ello el desarrollo de trabajos de investigación atiende en forma especial a las otras dos: intensidad y frecuencia.

2.2.1.1 Intensidad de la lluvia. Es el factor primordial del fenómeno, ya que la velocidad de penetración del agua en el suelo es frecuentemente insuficiente cuando ésta cae con gran intensidad; la llegada al suelo de una elevada cantidad de agua en un período corto de tiempo, produce rápidamente escorrentía. No es entonces tan importante el total de la lluvia como la intensidad misma. A este respecto, Hudson (1982) expone que los intensos aguaceros típicos de los trópicos tienen un efecto mucho más catastrófico que las suaves

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lluvias de los climas templados, localizándose el área de lluvias destructoras entre los 40º de latitud Norte y los 40º de latitud Sur. Excepciones a esta regla se tienen en zonas semiáridas donde la mayor erosión por lluvia ocurre a menudo cuando ésta se produce en tormentas violentas, aunque la cantidad de agua sea poca. En los climas templados, los valores de intensidad rara vez superan 75 mm h-1, lo cual se dá en el caso de tormentas estivales; entre tanto, en climas tropicales se alcanzan con frecuencia intensidades de 150 mm h-1. La relación más importante entre las características de la precipitación y de los suelos que condicionan la aparición de escurrimiento, es aquella existente entre la intensidad de la lluvia y la rapidez de infiltración del suelo, tal que:

Escurrimiento = Intensidad lluvia-Velocidad Infiltración Así, conforme lo describe Horton (1945), si la intensidad de la precipitación es inferior a la capacidad de infiltración, no tendrá lugar la escorrentía, y la tasa de infiltración será igual a la intensidad de la lluvia; por otra parte, si la intensidad de la precipitación excede la capacidad de infiltración, la tasa de infiltración igualará la capacidad de infiltración y el excedente de la precipitación formará escurrimiento superficial (Figura 2a). Sin embargo, no siempre las relaciones entre la intensidad y la infiltración como mecanismos generadores de escurrimiento en superficie son claras; al respecto, Morgan (1986) menciona resultados de investigaciones adelantadas por él en Bedfordshire, Inglaterra, en donde sobre suelos arenosos con capacidades de infiltración de 400 mm h-1, eran otras variables las responsables del control de la escorrentía. El autor plantea que es un contenido de humedad edáfico limitante, que una vez superado, produce una reducción de la presión de agua de los poros en la superficie del suelo hasta un valor 0 (cero), permitiéndose la formación de charcos. Esto explica porqué las arenas, que tienen bajos niveles de almacenamiento capilar, producen rápidamente escorrentía aun cuando su capacidad de infiltración no haya sido excedida por la intensidad de la precipitación. En general puede afirmarse que mientras Velocidad Infiltración > Intensidad lluvia, no habrá escurrimiento que produzca erosión, observándose que lluvias de intensidad moderada producen erosión cuando el suelo ya se encuentra saturado. Fournier (1972) citado por Morgan (1986) reporta para un período de 8 años de registro de la intensidad de lluvia en Ohio, EUA, valores de pérdida de suelo claramente relacionados con incrementos de aquella (Tabla 1). De acuerdo con Hudson (1982), la importancia de esta característica de la lluvia en el estudio del fenómeno erosivo radica en que, además de ser clave en su entendimiento como se explicó, es una de las variables junto con la cantidad total de agua llovida, que suele registrarse en las estaciones meteorológicas. Sus mediciones suelen obtenerse mediante pluviógrafos, en los que los incrementos sucesivos de lluvia se registran como total acumulado en un gráfico de diferente periodicidad. La Intensidad es calculada a partir de la variación en la cantidad de lluvia registrada, es decir, a partir de la pendiente de la gráfica resultante. Para promediar la Intensidad durante períodos más bien largos, este método de medición indirecto es apropiado, sin embargo, para un intervalo de tiempo corto, el método

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resulta impreciso y muy laborioso. La medición puede ser entonces tanto directa como indirecta, siendo el primer caso representado por instrumentos que registran directamente la intensidad de la lluvia y no la simple cantidad, produciendo gráficos en los cuales la cantidad de lluvia viene dada por el área localizada por debajo de la curva (Figura 2b) Tabla 1. Relación entre intensidad de la precipitación y pérdidas de suelo (Fournier, 1972, en Morgan, 1986)

Intensidad máxima en 5 minutos (mm h-1)

Número de eventos de lluvia

Erosión promedio por lluvia (kg m –2)

0-25,4 40 0,37 25,5-50,8 61 0,60 50,9-76,2 40 1,18 76,3-101,6 19 1,14 101,7-127 13 3,42 127,1-152,4 4 3,63 152,5-177,8 4 3,87 177,9-254 1 4,79 2.2.1.2 Frecuencia de la lluvia. La respuesta del suelo en términos de erosión a la recepción de la lluvia, podría estar determinada por las condiciones meteorológicas previas (Morgan, 1986); de tal forma, dos eventos de lluvia que se sucedan sin haberse alcanzado a secar el suelo puede llevar a que la segunda lluvia no se infiltre, o lo haga mínimamente, y gran parte de ella escurra. El fenómeno es análogo al que se produce cuando una lluvia de larga duración satura el suelo: la desaparición de la infiltración genera escorrentía. Así, precipitaciones aisladas registradas en Tanzania, Africa (Temple, 1972), muestran cómo aquellas de alta intensidad (76 mm h-1) producían una escasa escorrentía superficial, que en promedio alcanzaba un 14% en parcelas de experimentación de café liberado de malezas como práctica de conservación, en tanto que un evento tormentoso de 20 mm h-1 ocurrido un día después de un fuerte aguacero, generaba en promedio una escorrentía del 73%. A este respecto, Suárez (1980) expone que la frecuencia de las lluvias es crítica de acuerdo a las condiciones de los terrenos, así cuando los intervalos entre lluvias son cortos, el contenido de humedad del suelo es alto al comenzar aquellas, y por tanto, aumenta la posibilidad de que se origine la escorrentía aún con eventos de baja intensidad; lo contrario ocurrirá en caso de tenerse períodos largos. Un ejemplo de lo anotado se tiene en la Tabla 2, cuyos registros fueron obtenidos de parcelas dispuestas sobre suelos desnudos en Chinchiná, Colombia; se aprecia allí cómo, aún para intensidades menores, los valores de escorrentía son sustancialmente superiores al tenerse intervalos de tiempo más cortos entre los eventos de precipitación.

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Figura 2. (a) Relaciones Precipitación-Escorrentía; (b) Tipos de mediciones de la Intensidad de la lluvia

Fuente: Adaptado de Suárez (1992)

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Tabla 2. Escorrentía y erosión a diferentes intervalos entre eventos de lluvia (Suárez, 1980).

Intervalo entre lluvias (días)

Cantidad de lluvia (mm)

Intensidad en cinco minutos (mm)

Escorrentía (mm)

Erosión (ton ha-1)

17 17,8 3,0 0,09 0,002 2 12,6 2,2 2,36 0,395

Podría asimismo dejarse aquí indicada la importancia que tienen en la generación de pérdidas de suelo eventos de características poco frecuentes; al respecto Hudson (1981) citado por Morgan (1986) enfatiza el papel de estos dramáticos eventos de lluvia, reportando la ocurrencia del 50% de las pérdidas anuales de suelo en sólo dos tormentas, y en un año, un 75% de la erosión ocurriendo en tan sólo 10 minutos. Suárez (1980) expone que unos pocos aguaceros son los causantes de la casi totalidad de las pérdidas de suelo que ocurren por erosión en una región; en Chinchiná, Colombia, se encontró que en un período de tiempo de ocho años, el 9,9% de los aguaceros eran responsables del 88,7% de las pérdidas de suelo, aguaceros que aportaban el 35% del agua caída durante el período, caracterizados por una larga duración y alta intensidad, y ocurriendo en momentos en los cuales el suelo se encontraba con una buena carga de humedad. Sin embargo, a pesar del importante lugar que merecen estos copiosos eventos, la teoría más aceptada (Morgan, 1986) es aquella que señala la asociación de la mayor parte de la erosión con eventos de frecuencia y magnitud moderados, dado que los eventos extremos son menos frecuentes para contribuir de manera apreciable en las cantidades de suelo erosionado por un largo período de tiempo. 2.2.2 Pendiente del terreno. En condiciones normales, sería de esperar que la erosión se incrementara conforme lo hicieran el grado y la longitud de la pendiente, como resultado de los respectivos incrementos en velocidad y volumen de la escorrentía superficial. Además, mientras en una superficie plana el golpeteo de las gotas de lluvia arroja las partículas de suelo al azar en todas las direcciones, en condiciones de pendiente inclinada más suelo es salpicado hacia abajo de ella que hacia arriba incrementándose la proporción conforme lo hace el grado (Morgan, 1986). En teoría -ley de caída de los cuerpos- la velocidad del agua varía con la raíz cuadrada de la distancia vertical que ella recorre; y su capacidad erosiva con el cuadrado de la velocidad; esto es, si la pendiente del terreno se aumenta cuatro veces, la velocidad del agua que fluye sobre él se duplica, y su capacidad erosiva se cuadruplica. Por otra parte, se dice que la cantidad de material de determinado tamaño que puede transportarse, varía de acuerdo con la quinta potencia de la velocidad de flujo, lo que en

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otras palabras significa que si la velocidad de escorrentía se duplica, la cantidad de material de determinado tamaño que puede ser transportado se aumenta en 32 veces. Asimismo, ya que el tamaño de las partículas que puede ser transportado por rodamiento varía con la sexta potencia de la velocidad del agua, en el caso de duplicarse la velocidad de escorrentía, aquel aumentaría 64 veces. Tales planteamientos sugieren que tanto la inclinación como la longitud de la pendiente son factores que influyen de manera importante en la erosión del suelo (Maene y Sulaiman, 1980); sus efectos en la erosión hídrica son tratados a continuación. 2.2.2.1 Grado de la pendiente. Regula la velocidad de circulación del agua sobre la superficie de forma casi exclusiva. En los trópicos húmedos el efecto de la pendiente en combinación con las copiosas tormentas tropicales es decisivo en la generación de pérdidas de suelo (Zingg, 1940). Así, aun para bajos valores de pendiente, las pérdidas de suelo resultan significativas, conforme lo ilustran reportes de erosión de suelos (Hudson y Jackson, 1959, citados por Morgan, 1986) en parcelas de experimentación cultivadas con maíz en Rhodesia, Africa, según los cuales se registraban pérdidas de 10.05, 5.55 y 4.65 ton ha-1 a escasos valores de pendiente de 6.11, 4.37 y 2.62% respectivamente. Por otra parte, en suelos de Malasia peninsular, Maene et al (1975) citados por Maene y Sulaiman (1980) reportan incrementos en las pérdidas de suelo de 43,5 ton ha-1 en pendientes del 17% a 63,5 ton ha-1 en pendientes del 34%, pérdidas que fueron encontradas en parcelas experimentales sembradas de pasto (Pennisetum purpureum) tras 60 días de su establecimiento. Suárez (1980) relaciona algunos de los experimentos efectuados en la Estación experimental de Kansas y en el Instituto Politécnico de Alabama, EUA, para determinar relaciones existentes entre el grado de la pendiente y las pérdidas de suelo; en ellos se encontró que dicha relación podría ser expresada por la ecuación:

Xc = 0,065 S 1,49 Xc representa la pérdida total de suelo en unidades de peso y S la pendiente del terreno en porcentaje; tales resultados fueron obtenidos en parcelas experimentales bajo condiciones de saturación, y se consideran cercanos a aquellos encontrados bajo condiciones naturales. Otras investigaciones han atendido la teoría de un supuesto incremento de tipo exponencial conforme se tienen más acusadas inclinaciones del terreno; así, son reportados para suelos tropicales (Maene y Sulaiman, 1980) exponentes que se mueven entre 1,3 y 2,1. 2.2.2.2 Longitud de la pendiente. Influye en la velocidad por las alturas de agua acumuladas en la parte baja de las pendientes; tales alturas son mayores cuanto más extensas son las vertientes en la parte superior. Suárez (1980) expone y agrupa los resultados de diferentes experimentaciones tendientes a correlacionar las pérdidas de suelo con la longitud de la pendiente, a través del modelo:

X = 0,0025 L 1,53

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En esta expresión X representa la pérdida total de suelo en unidades convencionales y L la longitud horizontal del terreno medida en pies. El autor expone que el grado y la longitud de la pendiente actúan en forma independiente con relación a las pérdidas de suelo; al estudiar el efecto combinado de ambas características topográficas en parcelas de 42 pulg de ancho y con una aplicación artificial de lluvia de 3,15 pulg h-1 durante 45 min sobre un suelo franco, se obtuvieron los resultados promedios presentados en la Tabla 3. Tabla 3. Pérdida promedio de suelo bajo diferentes condiciones de longitud e inclinación de la pendiente (Suárez, 1980)

Longitud parcelas (pies)

Pendiente parcelas (%)

Pérdida promedio de suelo (lb)

8 4 5,83 8 4 5,32 8 8 12,50 8 8 13,12 8 12 25,13 8 12 21,73

16 8 41,35 16 8 37,44

La ecuación general obtenida a partir de estos datos para la estimación de las pérdidas de suelo, viene dada por la siguiente expresión:

X = 0,0026 S1,37 L 1,60

En ella X representa la pérdida de suelo por concepto de la escorrentía (libras), S la pendiente (%) y L la longitud horizontal (pies). CENICAFE (1975) reporta pérdidas anuales de suelo del orden de 119 ton ha-1 en pendientes del 23% y de 327 ton ha-1 en condiciones de pendiente del 43%, resultados obtenidos experimentalmente en suelos coluviales durante siete años, bajo condiciones de precipitación de 2.701 mm año-1 . Si bien es cierto que pendiente y longitud controlan en buena medida la velocidad del flujo de escorrentía y con ello las pérdidas de suelo, es importante asimismo dejar indicado el papel que desempeña el tamaño del grano. Así, de acuerdo con Morgan (1986), la velocidad crítica -aquella necesaria para que el transporte ocurra- se incrementa a diámetros de partículas superiores a 0,5 mm, en tanto que para partículas con diámetro inferior a tal valor, la velocidad crítica se incrementa conforme disminuye el tamaño del grano. Las partículas más finas son más difíciles de erosionar dada la cohesión de las arcillas minerales que las retienen; una vez un grano individual se encuentra en movimiento, no se deposita hasta que la velocidad caiga por debajo de la velocidad umbral, de esta forma es necesaria menos fuerza para mantener un grano en movimiento que para que entre en él. Una partícula de suelo de 0,1 mm requiere un flujo de 60 cm seg-1 para “despegar”, pero sólo es depositada una vez la velocidad del flujo cae por debajo de 0,1 cm

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seg-1. Otro aspecto resaltado por Morgan (1986) es que para tamaños de grano mixtos, las partículas más finas se encuentran protegidas por las más gruesas, de forma que aquellas sólo son removidas una vez las velocidades del flujo han sido las necesarias para la remoción de los granos de mayor tamaño; sin embargo, contrarrestando este efecto, la acción del golpeteo podría separar partículas de suelo y lanzarlas al flujo, siendo transportadas hasta que la velocidad de éste sea menor que la velocidad de “caída” requerida. 2.2.3 Material Parental. La importancia del material parental en el análisis del fenómeno erosivo estriba en los rasgos hereditarios que de él se derivan en los suelos conforme avanza el proceso de meteorización. Una clasificación primaria de las rocas es aquella establecida basándose en su origen; así, se diferencian tres tipos de ellas: ígneas, metamórficas y sedimentarias. De acuerdo a su dureza relativa, éstas pueden agruparse en blandas (sedimentarias) y duras (metamórficas e ígneas). Esta clasificación plantea que las rocas ígneas y metamórficas son más resistentes, lo cual se da en razón de ser más compactas por presentar un mayor empaquetamiento entre sus minerales constituyentes. Por otro lado, las rocas sedimentarias presentan una mayor porosidad, la cual permite el ingreso del agua al interior de la roca, favoreciendo el proceso de meteorización, que resulta en un efectivo ablandamiento del material y de allí una mayor susceptibilidad a la erosión. La presencia de discontinuidades -fallas, diaclasas, planos de debilidad- también favorece el ingreso de agua al interior de las rocas, no sólo sedimentarias sino también en las ígneas y metamórficas; la presencia de tales discontinuidades puede facilitar fenómenos como el desprendimiento de bloques. Este es el caso particular de las rocas metamórficas denominadas esquistos, cuya característica textural de foliación -disposición paralela de una serie de láminas- puede favorecer la ocurrencia de deslizamientos o desprendimientos de la masa rocosa cuando aquella está a favor de la pendiente de una ladera o de un talud. Un caso similar al recién anotado puede asimismo ocurrir en los planos de estratificación de las formaciones sedimentarias; en tal situación pueden ocurrir deslizamientos de los suelos y las rocas que yacen sobre estratos de rocas finogranulares como arcillolitas y limolitas, especialmente cuando existe infiltración de aguas subsuperficiales que llegan hasta la superficie del estrato inferior, y donde dada la baja permeabilidad de las rocas sedimentarias de grano fino, la película de agua actúa como lubricante entre ambos materiales, facilitándose el deslizamiento del superyacente cuando la estratificación se encuentra buzando a favor de la pendiente de la ladera. 2.2.4 Características internas de los suelos. Si bien han sido mencionados algunos de los factores de primera importancia en la explicación del fenómeno erosivo, es indudable el papel que cumplen algunas propiedades de los suelos -principalmente físicas- como coactores en tal fenomenología. Debe destacarse entonces el efecto que tienen sobre el proceso de infiltración la textura, el contenido de materia orgánica y la estructura del suelo,

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al imprimirle diferentes características de permeabilidad y erodabilidad. Ejemplo de su importancia se refleja en la consideración expresa de que son objeto en modelos paramétricos a efectos de estimar las pérdidas de suelo; este es el caso de la Ecuación Universal de Pérdidas de Suelo (EUPS) de Wischmeier y Smith, en la cual el factor K o de erodabilidad del suelo se determina a través de nomogramas que consideran las características textura, contenido de materia orgánica, estructura y permeabilidad. La textura y la estructura del suelo han sido usualmente consideradas las características físicas más relevantes, dado que son a su vez las que condicionan otras características del suelo inherentes a la erosión. La estructura condiciona en gran medida la velocidad y el tipo de movimiento vertical del agua en el perfil edáfico, así, estructuras laminares propician movimientos de agua muy lentos, en tanto que estructuras de tipo columnar favorecen el rápido tránsito de ella, aún cuando se tengan texturas arcillosas (Henao, 1988). La importancia de esta característica radica además en que condiciona el desarrollo de las raíces, así, suelos con estructura granular favorecen su crecimiento y desarrollo, contrario a lo que ocurre bajo condiciones de estructura laminar. La textura por su parte condiciona la infilitración en los terrenos, así, las capacidades de infiltración pueden variar desde más de 200 mm h-1 para arenas hasta menos de 5 mm h-1 para arcillas (Withers y Vipond, 1974). En términos generales se acepta que la velocidad de infiltración en suelos arenosos es bastante superior a la que se tiene en suelos arcillosos, retardándose por tanto el punto de saturación, y con ello la aparición de escurrimiento superficial. Sin embargo, al irse inclinando el terreno, suelos sueltos y ligeros son más propensos a la separación o desplazamiento del lugar que ocupan por efecto del golpeteo y posteriormente de la gravedad. En condiciones experimentales, se ha encontrado que los suelos más erosionables corresponden a texturas intermedias, siendo considerados los suelos con contenidos de arcilla superiores al 30% poco susceptibles a la erosión, basándose tal información en los efectos que tiene la fracción arcilla en el favorecimiento de la cohesión de partículas, y la fracción arena en el mejoramiento de las condiciones de infiltración. 2.2.5 Vegetación. La cubierta vegetal se desempeña como agente regulador en los fenómenos erosivos, controlando los excesos de agua en el perfil del suelo, disminuyendo las velocidades del flujo de escurrimiento e integrando el suelo como masa unitaria, entre otros beneficios. Sin embargo, su papel es variable de acuerdo a las características de porte, enraizamiento, hábito y velocidad de crecimiento, etc.; incluso en ocasiones puede favorecer las condiciones de inestabilidad de las laderas, como más adelante se anotará. En términos generales, las formas o mecanismos a través de los cuales las plantas defienden el suelo son los siguientes (Suárez, 1980): - Dispersión directa: intercepción por el follaje y evaporación de gotas de agua lluvia. - Transpiración: humedad que pasa de estratos profundos al aire.

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- Protección directa: contra el impacto de las gotas de lluvia. - Efecto sujetador: del sistema radicular sobre las partículas de suelo. - Penetración de raíces a través del perfil: al morir dejan espacios que favorecen los

procesos de infiltración y de aireación. - Mejoramiento de estructura del suelo: principalmente por aporte de materia orgánica, y

con ello la infiltración. - Aumento del coeficiente de rugosidad y dispersión lateral de la escorrentía:

reduciéndose con ello el volúmen y la velocidad del flujo. Además del efecto amortiguador que tienen las coberturas vegetales contra el impacto directo de las gotas de lluvia, y los demás recién listados, es de gran interés el efecto relacionado con el mejoramiento del proceso de infiltración. En tal sentido, este proceso es favorecido por el crecimiento y desarrollo de las raíces a través del perfil del suelo, incrementando su porosidad y con ello la infiltración. Asimismo, el paso del material muerto al suelo incrementando el contenido de materia orgánica y humus, favorece a su vez la porosidad y la capacidad de retención de agua de los terrenos, retardando con ello la aparición de la escorrentía superficial. En general, se ha encontrado que coberturas vegetales consistentes de varios estratos favorecen en mayor medida el proceso de infiltración del agua en los terrenos, a diferencia de las mono estratificadas -pastos o suelos desnudos- en las cuales la infiltración del agua es sustancialmente menor (Tabla 4). Tabla 4. Infiltración del agua (cm 3) en terrenos con diferentes coberturas vegetales (Suárez, 1980).

Tiempo Tipo de cobertura (min) Bosque Pastos Suelo desnudo

5 60,0 21,0 5,3

10 119,0 45,8 11,0 30 360,0 127,0 35,5 60 715,0 250,0 63,0

Este enfoque que considera la percolación como un índice de un tratamiento superficial, ha sido acogido por diferentes investigadores dada la dependencia existente entre la escorrentía y la intensidad de la lluvia. Así, Temple (1972) expone que en experimentaciones realizadas en Uganda, Africa (Hutchinson et al, 1958), las tasas de percolación mostraban mayor consistencia que las variaciones de la escorrentía, y podrían por tanto ser un mejor índice de conservación de la humedad, aunque no necesariamente de

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la susceptibilidad del suelo a la erosión; además tales tasas no están en función de la escala de la parcela, como si lo está la escorrentía. Los valores medios encontrados en el estudio para escorrentía y tasa de percolación variaron desde 474 mm h-1 y 25 mm h-1 en parcelas de suelo desnudo, hasta 65 mm h-1 y 70 mm h-1 en parcelas con mantillo de pasto, respectivamente, registrándose allí una precipitación media de 1.410 mm. De regreso a los reportes más usuales en la literatura, pérdidas de suelo del orden de 0,001 ton ha-1 año-1 bajo cobertura boscosa, frente a 36 ton ha-1 año-1 en parcelas cultivadas con algodón, en condiciones de precipitación de 1.300 mm año-1 y 10-12 % de pendiente, fueron encontradas tras experimentaciones desarrolladas en Sao Paulo, Brasil, durante dos años de registro (Suárez, 1980) (Tabla 5). Tabla 5. Valores de pérdida de suelo y escorrentía bajo diferentes coberturas vegetales (Suárez, 1980).

Cobertura Pérdida de suelo (ton ha-1)

Escorrentía promedio (% de la lluvia)

Bosque 0,001 1,1 Pasto 1,0 1,6 Cafetal sin sombrío 1,4 1,6 Algodón 36,0 8,2

Aunque no tan bajos como estos reportes, McGregor (1980) presenta resultados de sus investigaciones desarrolladas en bosques lluviosos tropicales del Amazonas colombiano, según los cuales bajo cubierta forestal se alcanzaban pérdidas de suelo del orden de 1,53 ton ha-1 año-1 y una escorrentía media del 4,4% de la lluvia incidente. Por su parte, Maene y Sulaiman (1980) reportaban de investigaciones desarrolladas en Camerún, Africa, pérdidas de suelo de 0.37, 7.32 y 11 ton ha-1 año –1, para coberturas de bosque, plantaciones de té y cultivos hortícolas respectivamente. Sin embargo, la vegetación en ocasiones puede no cumplir adecuadamente con una función protectora, llegando incluso a la activación de procesos erosivos. Desde el punto de vista de la mecánica de suelos, si se considera la capacidad de carga de las fundaciones poco profunda, el soporte del suelo puede fallar cuando cierta carga crítica es excedida, ya que la capacidad de carga de la pendiente depende tanto de la cohesión (CS) como del ángulo de fricción (φ) (De Ploey, 1981, citado por Franco, 1985). El tratamiento del papel de la vegetación desde esta óptica se hace con mayor detenimiento en el siguiente capítulo. Si bien puede en principio resultar claro el efecto benéfico de las coberturas boscosas desde la óptica de la mecánica de suelos, no lo es tanto aquel relacionado con la disminución de la energía cinética de las gotas de lluvia a través de la intercepción de ésta por el dosel. Así, conforme lo exponen Maene y Sulaiman (1980), el dosel del bosque por si mismo no reduce la fuerza de la lluvia, dado que gotas que caen por ejemplo de una altura de 7 m

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podrían alcanzar más del 90% de su velocidad terminal. Además, las gotas de lluvia que caen desde allí tienen tamaños que oscilan entre los 4 y 5 mm de diámetro promedio (De Ploey, 1981, citado por Franco, 1985), lo cual puede marcar drásticos efectos en la susceptibilidad de los suelos a la erosión cuando el horizonte de hojarasca está pobremente desarrollado. La importancia del cubrimiento de la superficie del suelo a través de mantillo u otra forma de protección, ha sido ampliamente señalada por diferentes autores (Maene y Sulaiman, 1980; Fournier, 1972; Elwell y Stocking, 1976), ya que el reagrupamiento de las gotas de lluvia en la canopia y su posterior caída al piso forestal, puede conducir a respuestas en términos de pérdida de suelo diametralmente opuestas según esté o no presente la cobertura protectora en cuestión, o en función de su estado de desarrollo. Así, Maene et al (1979) citados por Maene y Sulaiman (1980) reportan valores de pérdidas de suelo bajo palma de aceite (Elaeis guineensis) madura en condiciones de pendiente del 9% en Malasia peninsular, que varían entre 1,1 y 14,9 ton ha-1 año-1 según se encontraba protegido o no el suelo; bajo estas condiciones los volumenes de escorrentía fueron de 2,8% y 30,6% de la precipitación. De forma similar, Pushparajah et al (1977) citados por Maene y Sulaiman (1980), señalan la reducción en pérdidas de suelo en bosques de caucho-asimismo en Malasia– conforme se tenían diferentes coberturas bajo éstos; así, en condiciones medias de inclinación del 8%, bajo suelo desnudo se registraban valores promedios de pérdidas de suelo de 0,12 ton ha-1, en tanto que bajo pastos se tenía un promedio de 0,08 ton ha-1. 2.3 TIPOS DE EROSIÓN Si bien hasta ahora se ha dibujado la existencia de diferentes tipos de erosión según el agente activo -hídrica, eólica, glacial- o el carácter de la intervención -humana o natural-, es la combinación de la erosión hídrica acentuada con la participación del hombre la que aquí ocupa dada su importancia en el contexto geográfico de las latitudes tropicales, conforme ha sido previamente indicado. En términos generales, la erosión hídrica es aquella producida por el agua lluvia a través del golpeteo de sus gotas sobre la superficie del terreno y cambios en regímenes de humedad, generando desprendimiento y arrastre de partículas y masas de suelo; se refiere básicamente a dos aspectos: - Erosión por movimientos en masa: suelos y rocas más o menos saturados de agua,

hasta diversas profundidades y con velocidades muy variables. - Erosión superficial del suelo: causada por el impacto de gotas de lluvia y por la

corriente que se forma sobre la superficie, conocida como escorrentía. Esta última toma las formas de erosión laminar, en surcos o en cárcavas.

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La erosión hídrica a partir de este enfoque del impacto en superficie no incluye una de las más importantes manifestaciones de la erosión, cual es la erosión lineal, cuyo tratamiento se ha dejado para el Capítulo 4. A continuación se exponen algunos conceptos básicos de los movimientos masales y de la erosión superficial del suelo, comenzando por esta última. 2.3.1 Erosión superficial del suelo. Agrupa las formas de erosión que tienen lugar sobre las superficies de terrenos, cuya manifestación responde a una gradualidad en su manifestación: erosión por salpicadura, erosión laminar, erosión en surcos y en cárcavas. 2.3.1.1 Erosión por salpicadura. Es originada por la caída de las gotas de lluvia sobre el suelo; su impacto está en función de la forma y tamaño de las gotas (erosividad), y de la resistencia del suelo a su poder erosivo (erodabilidad). La energía cinética de las gotas (1/2 m v2) depende de las propiedades para ellas citadas; el efecto de la salpicadura es especialmente dramático en condiciones climáticas tropicales donde se combinan fuertes precipitaciones y desfavorable protección del suelo; así, Soyer (1987) encontró mínimas pérdidas de suelo por salpicadura en parcelas localizadas en Zaire, Africa, cuando la cubierta forestal estaba presente, alcanzándose valores de 3,1 a 7,2 ton ha-1 año-1, en tanto que bajo cubierta vegetal de maíz los valores medios de pérdidas eran de 188 ton ha-1 año-1. Las velocidades terminales para diferentes diámetros y alturas de caída de las gotas de lluvia pueden ser apreciadas en la Tabla 6, de donde se intuye el efecto que puede tener la caída de una gota de lluvia desde el dosel de un bosque (8 m) en caso de encontrar un suelo con el horizonte de hojarasca pobremente desarrollado como ya se había anotado. Tabla 6. Velocidades terminales (m seg--1) de caída de las gotas de lluvia (Laws, 1958, en Gutiérrez, 1983)

Diámetro gotas (mm) Altura de caída de las gotas (m)

2,0 4,0 8,0

1,5 4,50 5,25 3,0 5,37 6,68 7,75 5,0 5,79 7,50 8,86

Asimismo, el diámetro y por tanto la velocidad de las gotas se encuentran estrechamente correlacionados con la intensidad de la precipitación, correspondiendo mayores diámetros y velocidades a mayores intensidades (Tabla 7).

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Tabla 7. Valores de diámetro y velocidad de las gotas para diferentes intensidades de lluvia.

Forma de lluvia Intensidad (mm h-1) Diámetro (mm) Velocidad (m seg-1) Niebla 0,13 0,055 0,1 Llovizna 0,25 0,5 4,0 Lluvia ligera 0,75 1,0 5,5 Lluvia 18,0 2,0 6,5 Chubasco 100 4,0 9,0

El fenómeno de la erosión por salpicadura puede describirse de la siguiente forma (Correa, 1980): la lluvia al caer sobre el terreno sin vegetación, mueve el suelo no protegido; durante eventos fuertes, capas de agua enturbiada por material terroso suspendido, corren a través de esas superficies desnudas. El suelo al no presentar una adecuada cobertura protectora, es dividido y soltado por el impacto de las gotas de lluvia, para luego ser arrastrado hacia partes más bajas, dejando pequeños pilares, comúnmente llamados castillos de bruja o estoraques, por lo general de varios centímetros de altura, retenidos o cubiertos en su parte superior por pequeños guijarros, hojas o raíces; Morgan (1978) reporta la formación de estructuras de este tipo a una tasa de 20 mm año–1 en Bedfordshire, Inglaterra. Debe anotarse que no sólo es importante el efecto del golpeteo directo, sino además la existencia de una película de agua que al ser golpeada produzca la desintegración de las gotas que caen, con el consiguiente arrastre de las partículas disgregadas, las cuales se proyectan a distancias hasta de 1,5 m en la horizontal y 1 m en la vertical; este fenómeno produce la destrucción del agregado y la formación de una costra que reduce la infiltración y aumenta la escorrentía (Moreno y Porras, 1979, citados por Gutiérrez, 1983). Ambos fenómenos así descritos indican la importancia de las gotas de lluvia como agentes de dispersión y consolidación; el efecto de consolidación corresponde entonces a la formación de la costra superficial mencionada, la cual alcanza usualmente unos pocos milímetros de espesor y que es el resultado de la obstrucción de los poros por compactación del suelo. Young (1972), citado por Morgan (1986) ha sugerido que esto se encuentra asociado a la dispersión de finas partículas de los agregados del suelo, las cuales son translocadas para rellenar los poros. No cabe duda que el principal efecto que tiene la formación de esta costra superficial es la reducción de la capacidad de infiltración mencionada, y por tanto, la generación de escorrentía superficial a ella asociada. Así, Morin et al (1981) mostraron cómo la capacidad de infiltración se reducía de 100 mm h-1 hasta 8 mm h-1 en suelos arenosos conforme se desarrollaba la costra superficial. Asimismo, Hoogmoed y Stroosnijder (1984) citados por Morgan (1986), reportaban de estudios en Mali, Africa Occidental, una reducción de la capacidad de infiltración de los suelos desde sus valores naturales de 100-200 mm h–1, hasta 10 mm h–1, una vez se desarrollaba la costra superficial; esta situación se hace aún más dramática si se toma en consideración que sólo unas pocas tormentas eran necesarias para provocar tal cambio, pudiendo ocurrir un 50% de tal reducción en un único evento. Se destaca entonces

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nuevamente la importancia que pueden tener eventos aislados en la generación de pérdidas de suelo, conforme era señalado en páginas precedentes. El fenómeno que se ha descrito ocurre siempre y cuando el suelo no cuente con una apropiada protección en la superficie (vegetación rastrera o mantillo), ya que los árboles interceptan cierta cantidad de la lluvia hasta un límite a partir del cual no pueden almacenar más agua, produciéndose un reagrupamiento de las gotas y generándose unas nuevas de mayor tamaño que las originales, con mayor poder erosivo al caer al suelo; se estima que el 70% del total de suelo removido se debe a la acción del golpeteo o salpicadura. 2.3.1.2 Erosión laminar. Consiste en la remoción de delgadas capas de suelo extendidas en forma más o menos uniforme en toda la superficie del suelo; es poco apreciable ya que la cantidad total de suelo removido en un aguacero es generalmente pequeña, y ya cuando se detecta sólo queda una delgada capa de suelo. La erosión laminar es el efecto combinado de la acción del golpeteo que desprende las partículas de suelo y la escorrentía; Su acción selectiva sobre las partículas genera “pavimentos de erosión” (Suárez, 1980), los cuales se producen por la remoción y arrastre de las partículas más livianas -arcilla y materia orgánica- quedando sobre la superficie suelos gravillosos o pedregosos. De aquí se desprende su efecto también sobre la fertilidad de los suelos y su productividad; este tipo de erosión arrastra únicamente la capa superior del suelo, y se propicia en suelos localizados en condiciones de fuerte pendiente, sin vegetación adecuada y con bajo contenido de materia orgánica. 2.3.1.3 Erosión en surcos. El flujo laminar sobre la superficie del suelo ocurre principalmente cuando la superficie es lisa y de pendiente uniforme; sin embargo en los cultivos ésto no se dá, ya que las superficies presentan depresiones, elevaciones, o irregularidades que concentran los flujos de agua en corrientes con capacidad erosiva en función de la velocidad del agua. El desprendimiento y transporte de partículas son mayores en ésta que en la laminar. 2.3.1.4 Erosión en cárcavas. Surge generalmente luego de la erosión laminar y la erosión en surcos, al aumentar el volúmen de escorrentía o su velocidad; suele ser producto del descuido en la aplicación de medidas protectoras cuando se tienen formas incipientes de erosión, pudiéndose alcanzar estados de gran avance y desarrollo de difícil control posterior (Figura 3). En ocasiones se hace referencia a cárcavas en su fase inicial como surcos profundizados.

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Figura 3. Cárcavas en avanzado estado de desarrollo en Rionegro, Antioquia (Colombia)

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Una vez se inicia la formación de la cárcava, ésta evoluciona según la consistencia relativa que presenten los diferentes horizontes del suelo; cuando la consistencia del material es relativamente uniforme, las paredes de la cárcava son más o menos verticales, en tanto que cuando se presenta un aumento en la resistencia de las capas inferiores, se desarrollan en forma de “V”. FAO (1967) describe el crecimiento de las cárcavas como el resultado de diferentes procesos, los cuales actúan o bien aislados, o bien en combinación, así: - Frotamiento en el fondo o en los lados de la cárcava por la corriente de agua y las

materias abrasivas (partículas de suelo o restos que arrastra el agua). - Erosión por el agua que se precipita en la cabecera de la cárcava y que ocasiona la

regresión progresiva de ésta. - Desmorronamiento en lados de la cárcava por la acción lubricante de las aguas de

infiltración. Suárez expone asimismo la formación de cárcavas a partir de los modelos de canal subsuperficial y de túnel de erosión (Figura 4). Una vez formados surcos y cárcavas, la concentración del agua que escurre por ellos hace retroceder las entalladuras, aumentando su tamaño y longitud hacia arriba, pudiendo llegar incluso hasta la cima de las laderas, fenómeno comúnmente conocido como erosión regresiva o remontante (figuras 5 y 6). 2.3.1.4.1 Tipos de cárcavas. De acuerdo a su forma las cárcavas pueden ser clasificadas en seis categorías diferentes (Figura 7), a cuya descripción se procede conforme a los planteamientos de Peralta (1977) citado por Moder (1983a). - Lineal: de forma larga y con cabeza angosta, de pocos tributarios en sus costados;

puede ensancharse y dar origen a los tipos restantes. - Bulbosa: ancha y espatulada en el extremo superior, pudiendo ser lineal en su parte

baja; a menudo sigue el curso de un drenaje viejo. Tiene pequeños tributarios en todos los costados; al irse desarrollando dá origen a la cárcava de tipo dendrítico.

- Dendrítica: formada por muchos tributarios en forma ramificada; puede originarse

siguiendo las líneas de un drenaje natural; su cabeza puede tener forma de semicírculo. - Enrejada: los tributarios entran al canal formando aproximadamente un ángulo de 90°;

se desarrolla principalmente en zonas planas. - Paralela: compuesta por una o más cárcavas que desaguan en una sola. - Compuesta: combinaciones de dos o más formas, dándose especialmente en zonas con

problemas avanzados de erosión.

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Figura 4. Modelos de formación de cárcavas Fuente: Adaptado de Suárez (1992)

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Figura 5. Erosión regresiva o remontante Fuente: Suárez (1992)

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Figura 6. Proceso de formación de cárcavas Fuente: Adaptado de Suárez (1992)

Figura 7. Tipos de cárcavas Fuente: Adaptado de Peralta (1977), en Moder (1983a)

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Por otra parte, aunque incorpore subjetividad tal definición, las cárcavas pueden ser clasificadas de acuerdo a su tamaño tomando como parámetros la profundidad y el área de drenaje, así (Moder, 1983a):

Tamaño Profundidad (m) Area de drenaje (ha) Pequeña < 1 < 2 Mediana 1 - 4,5 2 – 20 Grande > 4,5 > 20

Las cárcavas pueden además ser clasificadas conforme estén presentes o ausentes algunos rasgos característicos; considerando el escarpe vertical, éstas pueden ser de dos tipos (Suárez, 1992): - Cárcava continua o sin escarpe vertical: su cabeza no tiene escarpe vertical importante;

ocurre en suelos granulares cohesivos al deteriorarse la cobertura vegetal por acción de los surcos de erosión. Aumenta en ancho y profundidad talud abajo y puede presentar sedimentación en sectores de menores pendientes.

- Cárcava con escarpe vertical superior: ocurre en suelos cohesivos o con coberturas de

raíces; es retrogresiva, profundizándose inicialmente e iniciando un proceso de avance lateral y hacia arriba mediante la ocurrencia de deslizamientos sucesivos.

2.3.2 Movimientos en masa. Estos movimientos han sido ampliamente desatendidos en el contexto del estudio de la erosión de suelos (Morgan, 1986), sin embargo, en muchos casos son ellos la forma dominante de los procesos de erosión. Su importancia, realzada en ciertas condiciones climáticas de los trópicos, es aun más clara si se entienden estos movimientos como precursores de otros procesos erosivos, dado que los agentes erosivos se benefician de la generación de superficies altamente susceptibles a su intervención. Las masas de suelo desplazadas pierden usualmente la cubierta vegetal protectora así como su carácter cohesivo como masa unitaria, viéndose alteradas las condiciones que le permiten al suelo contrarrestar el impacto derivado de la energía cinética de las gotas de lluvia que alcanzan su superficie, y aquellas que favorecen el proceso de infiltración; de esta forma alcanzan plena expresión la separación-disgregación de partículas y el escurrimiento superficial, este último variable en función de las condiciones micro y macro topográficas. Los movimientos en masa son procesos esencialmente gravitatorios por los cuales una parte de la masa del terreno se destaca del conjunto y se desplaza a una cota inferior a la original, sin contarse con la intervención de agente de transporte alguno, siendo tan sólo necesario que las fuerzas desestabilizadoras superen las estabilizadoras (Tragsa-Tragsatec, 1998); sin embargo, el agua es el agente desencadenante al afectar tales fuerzas.

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Estos movimientos pueden ser asimismo definidos (CORNARE, 1995) como desplazamientos del suelo por acción de la gravedad sin la ayuda de ningún medio de transporte como agua y viento; sin embargo se destaca conforme recién se indicó, la importancia del papel del agua, ya que con la saturación del suelo se reduce la fricción entre las partículas de roca, facilitándose por tanto su movimiento; esto explica porqué estos movimientos son comunes luego de lluvias largas e intensas. Al mismo respecto, Varnes (1978) afirma que el inicio de los movimientos está sujeto a aquellos factores que incrementan los esfuerzos de corte y los que reducen la resistencia del suelo a éste; estos factores pueden actuar simultáneamente como es el caso del agua que se infiltra en el terreno y llena los espacios porosos; este agua en los poros se encuentra bajo presión y tiende a separar las partículas individuales e incluso las unidades de roca, disminuyendo la fricción interna o la resistencia del material al desplazamiento. Los movimientos en masa están interrelacionados con la fenomenología de cuencas torrenciales, de forma que la fuerza torrencial puede ser precursora de los movimientos en masa a través de socavamientos basales y posteriores derrumbamientos; o por otra parte, aportarse desde las masas de terreno desplazadas carga sólida hacia los cauces, incrementándose los efectos de la dinámica torrencial. Sus efectos negativos van desde reducir la capacidad productiva del terreno afectado, hasta ocasionar daños catastróficos, tanto económicos como cobrando en ocasiones vidas humanas. 2.3.2.1 Partes de un movimiento en masa. La morfología de un movimiento en masa permite obtener valiosa información tanto del tipo de movimiento como de su génesis. Hanves (1984) citado por Tragsa-Tragsatec (1998) propone su caracterización a partir de los elementos que los componen (Figura 8) cuya correspondencia numérica se consigna en la Tabla 8. La presencia o ausencia de tales elementos y sus relaciones dimensionales y espaciales, permiten definir su tipología; en el Anexo 3 se tiene una guía para la identificación de los movimientos activos o recientemente activos, basada en las características de algunos de los elementos en cuestión. 2.3.2.2 Clasificación y tipología. Tragsa-Tragsatec (1998) propone una clasificación acorde con la problemática de restauraciones hidrológico-forestales y de las ordenaciones hidro-agrológicas; en ella se identifican tres tipos de movimientos –derrumbes, deslizamientos y flujos- los cuales a su vez agrupan genéricamente otros que responden en forma similar al principio de clasificación inicialmente planteado (Figura 9).

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Figura 8. Tipos y partes de movimientos en masa Fuente: Tragsa-Tragsatec (1998)

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Tabla 8. Elementos de un movimiento en masa (Hanves, 1984, en Tragsa-Tragsatec, 1998) Número Elemento Descripción 1 Superficie de rotura Superficie a través de la cual tiene lugar el movimiento 2 Escarpe

Parte de la superficie de rotura que coincide con la superficie del terreno, constituyendo un resalte geomorfológico

3 Material desplazado

Masa de material movida hacia afuera de la ladera desde su posición original en la misma

4 Zona de deflación

Área dentro de la cual el material desplazado se encuentra por debajo de la superficie original del terreno

5 Zona de acumulación

Área en la que el material desplazado se dispone por encima de la superficie original del terreno

6 Cabeza

Parte superior del material desplazado

7 Cuerpo principal Porción del material desplazado apoyado sobre la superficie de rotura 8 Pie

Porción de material desplazado que se apoya sobre el terreno original

9 Flancos Límites laterales del desplazamiento 10 Borde Límite del material desplazado que se apoya sobre el terreno original 11 Punta Punto del Borde más alejado del Escarpe 12 Coronación Contacto entre el Material desplazado y el Escarpe 13 Cabecera Ladera no movilizada o escasamente movilizada, adyacente a la parte

superior del Escarpe 14 Superficie original del terreno La existente antes del movimiento 15 Superficie de separación La que limita el Material desplazado de la Superficie original 16 Profundidad del movimiento Distancia entre la Superficie de rotura y la Superficie original, medida

perpendicularmente 17 Longitud máxima del

movimiento Distancia entre la Punta y la Cabecera, medida en el plano de la ladera

18 Altura del movimiento Distancia vertical entre la Cabecera y el pie de la Superficie de rotura, en una misma sección

19 Longitud horizontal Distancia horizontal entre el pie de la Superficie de rotura y la Cabecera, medida en sección longitudinal

20 Grietas transversales y radiales Aberturas del material desplazado, transversales o radiales a la dirección del desplazamiento

21 Crestas transversales y longitudinales

Abombamientos en la Superficie del terreno desplazado, por acumulación relativa del material movilizado

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Derrumbes

Deslizamientos

Flujos

Rotacionales

Vuelcos

Reptaciones - Masiva - Superficial - Corrientes de reptación

Plásticos

- Avalanchas - Corrientes torrenciales de lodo

- Solifluxión - Flujo de tierra

Viscosos

Translacionales

Desprendimientos

Figura 9. Clasificación de los movimientos en masa Fuente: Tragsa-Tragsatec (1998) En el caso de los dos primeros tipos de movimientos -derrumbes y deslizamientos- siempre se tienen superficies de rotura, sin presentar la masa desplazada deformación interna, hablándose de movimientos por bloques individualizados rígidos. A diferencia de los anteriores, los flujos se caracterizan en términos generales por movilizar un material plástico el cual presenta deformación interna, no dándose siempre superficies de rotura en forma manifiesta. A continuación se hace una breve descripción de las diferentes categorías de movimiento propuestas.

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2.3.2.2.1 Derrumbes. Se caracterizan por presentar discontinuidades subverticales bien desarrolladas -estratificación, esquistosidad, fracturación- y darse a velocidades altas; pueden ser de dos tipos: desprendimientos y vuelcos.

- Desprendimientos: trayectoria aérea vertical por descalce basal y con giro hacia el

exterior; se conocen también como caídas. Varnes (1978) los describe como caídas de masas de cualquier tamaño, provenientes de una pendiente muy escarpada o acantilado, a lo largo de una superficie sobre la cual poco o ningún desplazamiento cortante se lleva a cabo, y desciende principalmente a través del aire por caída libre, rebotando o rodando, siendo su velocidad de rápida a muy rápida.

- Vuelcos: se presentan por descalce lateral; Varnes (1978) los define como

movimientos debidos a fuerzas que producen un momento tensor alrededor de un punto de pivote, que se encuentra por debajo del centro de gravedad de la unidad; por la acción de la gravedad y fuerzas ejercidas por unidades adyacentes; o por fluídos en grietas. Este movimiento puede o no culminar en caída o deslizamiento, dependiendo ello de la geometría de la masa en la falla y de la orientación y extensión de las discontinuidades.

2.3.2.2.2 Deslizamientos. Se tienen velocidades de lentas a rápidas; la masa desplazada siempre mantiene contacto con la superficie del terreno. Pueden ser de tipo rotacional y translacional, así: - Rotacionales: se dan a lo largo de una superficie de rotura aproximadamente circular y

cóncava, inexistente antes del desplazamiento. Ocurren principalmente en rocas blandas y suelos profundos, caso de suelos sedimentarios.

- Translacionales: se dan a lo largo de superficies de rotura planas o suavemente

onduladas; se generan a favor de superficies preexistentes, al menos potencialmente. Si la superficie de rotura está constituída por la intersección de dos o más planos, se habla de un deslizamiento translacional de tipo cuña, en tanto que si éste es formado por un sólo plano, se tiene un deslizamiento translacional de tipo planar.

Este tipo de deslizamientos ocurre principalmente sobre rocas y suelos someros, caso de la interfase coluvio-esquisto. 2.3.2.2.3 Flujos. Se componen de rocas, tierra y agua bien mezcladas que fluyen pendiente abajo en la ladera; los flujos típicos se originan en un pequeño cañón o quebrada de paredes abruptas, donde las laderas y el suelo se hallan cubiertos por material inestable sin consolidar. Existen tres tipos de flujos (Tragsa-Tragsatec, 1998): reptaciones, flujos plásticos y flujos viscosos, así: - Reptaciones: flujos lentos a muy lentos, sin superficie de rotura nítida y sin una

deformación interna acusada; se pueden diferenciar tres tipos de reptaciones:

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- Masivas: movimientos profundos hacia el valle, de grandes laderas constituídas por formaciones geológicas amplias y profundas; son de muy difícil detección, permaneciendo durante décadas e incluso siglos.

- Superficiales: movimiento de formaciones edáficas o de depósitos superficiales,

cuyo límite en profundidad está marcado por un horizonte edáfico, la roca madre u otro horizonte más resistente. Su detección en ocasiones se facilita por la presencia de árboles encorvados con su parte cóncava mirando ladera arriba, así como por la morfología superficial o microrrelieve: pequeñas depresiones, protuberancias y ondulaciones. Ocurren en pendientes empinadas y muy empinadas (55-80% y mayores), por el efecto combinado de la gravedad, agua del suelo y pisoteo del ganado, y afecta materiales homogéneos, poco plásticos, que yacen sobre sustratos arcillosos, plásticos. En condiciones naturales el fenómeno poco marcado se caracteriza por unos rellenos transversales a la pendiente general del terreno, separados por pequeños taludes que no muestran ruptura entre los peldaños; en este caso han recibido la denominación de “patas de vaca”.

- Corrientes de reptación: movimientos profundos delimitados por accidentes

tectomorfológicos subyacentes; la deformación plástica interna es mayor que en los anteriores tipos de reptación, presentando ahoyamientos cóncavos, receptáculos de agua, abultamientos y árboles encorvados.

- Flujos plásticos: el material acusa intensa deformación interna, sin alcanzar a

producirse roturas dentro de la masa desplazada, aunque la superficie de deslizamiento es de rotura; alcanzan velocidades de lentas a moderadas.

- Solifluxión: movimiento del suelo empapado en agua de fusión, produciéndose el movimiento aún a bajos valores de pendiente; la profundidad media del movimiento puede ser de 75 cm, y puede alcanzar velocidades hasta de 150 mm año-1.

- Flujos de tierra: movimiento de profundidad media, de suelos y coluvios saturados

que se encauzan y adaptan a los cortes y hondonadas del terreno; son flujos densos de velocidades moderadas que pueden transportar bloques de rocas y árboles.

- Flujos viscosos: son movimientos de tierra en los cuales el material desplazado se

encuentra sobresaturado y totalmente deformado; se desplaza con el agua a grandes velocidades.

Una síntesis de los factores que tienen lugar en los movimientos de masa, en donde se separan entre otros la erosión y el transporte; los esfuerzos tectónicos y el agua; y en donde se describe para cada uno de ellos las formas de acción y características asociadas, se presenta en la Tabla 9.

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Tabla 9. Factores que producen los deslizamientos (Cujar, 1988)

Agente Proceso que pone al

agente en acción Medio por el cual actúa

el agente Materiales más

sensibles a la acción del agente

Naturaleza física de la acción del agente

Efectos sobre la estabilidad

Erosión y transporte. Procesos constructivos o

erosiones. 1. Aumenta la altura o la inclinación del talud.

Todos los materiales Cambios en el estado de esfuerzos.

Aumento de los esfuerzos cortantes

Arcillas rígidas ofisuradas. Lutitas.

Cambios en el estado de esfuerzos y abertura de fisuras.

Aumento de los esfuerzos cortantes. Se desencadena el proceso 8.

Esfuerzos tectónicos Movimientos tectónicos 2. Deformaciones grandes de la corteza terrestre.

Todos los materiales Aumento en el ángulo de talud.

Aumento de los esfuerzos cortantes.

Esfuerzos tectónicos o uso de explosivos.

Temblores o explotaciones con explosivos.

3. Vibraciones de alta frecuencia.

Todos los materiales Cambios de esfuerzos transitorios.

Aumento de los esfuerzos cortantes.

Loess, arenal ligeramentecementadas y gravas.

Alteración de los nexos interparticulares.

Disminución de la cohesión y aumento de los esfuerzos cortantes.

Arena fina o media,suelta y saturada.

Reacomodo de granos. Licuación

Poro del material que forma el talud

Construcción del talud. 4. Deslizamiento superficial.

Arcilla dura o fisurada. Lutita. Remanentes de viejos deslizamientos.

Apertura de fisuras cerradas y producción de nuevas fisuras.

Disminución de la cohesión. Se acelera el proceso 8.

5. Deslizamientos en los estratos débiles al pie del talud.

Materiales duros sobre estratos blandos.

Agua Lluvias o fusión de nieve. 6. Desplazamiento de aire en los vacíos.

Arena húmeda. Aumento de presión de poro en el agua.

Disminución de la resistencia.

7. Desplazamiento de aire en juntas abiertas.

Roca junteada. Lutitas.

8. Reducción de presiones capilares asociada con expansión.

Arcilla dura y fisurada. Algunas Lutitas.

Expansión Disminución de la cohesión

9. Descomposición Cualquier roca. Debilitamiento de los

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Agente Proceso que pone al agente en acción

Medio por el cual actúa el agente

Materiales más sensibles a la acción del

agente

Naturaleza física de la acción del agente

Efectos sobre la estabilidad

química.

nexos interparticulares. Congelación del terreno 10. Expansión del agua

por congelación. Roca junteada. Apertura de fisuras

cerradas y producción de nuevas fisuras.

Disminución de la cohesión

11. Formación de lentes de hielo en el ruedo.

Limos y arenas limosas. Aumento en el contenido de agua en el suelo congelado.

Disminución de la resistencia por fricción.

Periodo de sequía 12. Contracción. Arcilla Agrietamiento porcontracción.

Disminución de la cohesión.

Vacío rápido 13. Flujo hacia el pie del talud.

Limos y arenas finas. Aumento de presión del poro en el agua.

Disminución de la resistencia por fricción.

Fluctuaciones en la elevación del nivel freático.

14. Reacomodo de granos.

Arena media a fina, suelta a saturada.

Aumento de presión de poro en el agua.

Licuación

Ascenso del nivel freático en un acuífero distante.

15. Elevación del nivel pierométrico en el material que forma el talud.

Estratos de arena o limo entre o debajo de estratos de arcilla.

Aumento de presión de poro en el agua.

Disminución de la resistencia por fricción.

Flujo interno de aguas 16. Flujo hacia el talud Limo saturado Aumento de presión de poro en el agua.

Disminución de la resistencia por fricción.

17. Desplazamiento deaire en los vacíos.

Arena fina húmeda Disposición de la tensión superficial.

Disminución de la cohesión.

18. Remoción decementantes solubles

Loess Debilitamiento de los nexos interparticulares.

19. Erosión interna Limo o arena fina Tubificación Aumento de los esfuerzos cortantes

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2.4 EVALUACIÓN DE LA EROSIÓN De cara a la intervención del territorio en el marco de la gestión remedial de procesos erosivos, es indispensable contar con herramientas de cuyo empleo se obtenga una caracterización primaria de tales procesos; para esto es posible emplear escalas de evaluación que si bien su misma elaboración las impregna diferencialmente de subjetividad, por otra parte son de gran utilidad dada su facilidad de empleo y utilidad para la escala de trabajo en tales estadíos de la intervención, posibilitando incluso el desarrollo de cartografía temática. Una de tales guías -Tabla 10- fue desarrollada a partir de adaptaciones hechas por Gómez y Alarcón (1975) a la metodología del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos para la calificación de la erosión según su intensidad. Tabla 10. Grados de erosión según su intensidad (Gómez y Alarcón, 1975, en Henao, 1988) Grado de erosión hídrica Procesos que ocurren 1. No hay No se aprecia pérdida de suelo por arrastre superficial

Solifluxión. Hundimientos.

2. Erosión ligera La capa arable, cuando existe, se adelgaza uniformemente; no se aprecian huellas visibles de erosión. La erosión laminar se presenta en menos del 25% del área del lote.

Erosión laminar. Erosión pluvial.

3. Erosión moderada La capa arable ha perdido espesor; se aprecian surquillos. Se presenta entre el 25 y 75% del área del lote.

Erosión laminar severa Solifluxión con pequeños hundimientos en semicírculo. Terracetas.

4. Erosión severa Pérdida casi total del horizonte orgánico; se presentan surcos frecuentes y cárcavas aisladas. Ocurre en más del 75% del área del lote.

Erosión combinada (laminar, surcos, cárcavas) Coladas de barro Deslizamientos y derrumbes

5. Erosión muy severa Cárcavas en una red densa; paisaje sin vegetación, derrumbes, deslizamientos, coladas de barro, frecuentes y grandes.

Erosión en cárcavas Remociones masales

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Existen además las tablas de calificación de la erosión utilizadas por los diferentes sistemas para la determinación del uso potencial de las tierras; la propuesta por Tosi (1972) a tales propósitos se presenta en la Tabla 11. Tabla 11. Calificación de la erosión (Tosi, 1972) Grado de erosión Descripción 0. Nula Sin síntomas de erosión 1. Ligera Síntomas de arrastre por la presencia no frecuente de canalículos en campos de cultivos en

maduración y de marcas de pisoteo liviano en pastos 2. Moderada Síntomas de erosión a través de la presencia generalizada de canalículos y surcos poco

profundos en campos de cultivos en maduración y de trillos poco profundos entre las macollas de gramíneas en pastos. Ausencia o escasez de cárcavas.

3. Severa Presencia de abundantes surcos aún después del arado y de canalículos y surcos profundos en

campos con cultivos en maduración y la presencia de trillos poco profundos sin vegetación y pequeños deslizamientos en laderas, con macollas sobre pedestales de tierra en pastos. Presencia de cárcavas pequeñas y algo grandes no corregibles por el arado y nivelación mecánica.

4. Extrema Suelos prácticamente destruídos o fuertemente truncados, con exposición del horizonte B o aun

del subsuelo; en algunos suelos se produce un microrrelieve de clase 4 (fuertes ondulaciones, más profundas que anchas), con cárcavas profundas en patrones dendríticos. En otros suelos, hay truncación extrema de los horizontes superficiales, con o sin la presencia de cárcavas. En esta clase se incluyen los deslizamientos y deposiciones masivas de tierra que se han desplazado hacia abajo por la gravedad.

Asimismo, con base en la erodabilidad de los suelos -susceptibilidad de los suelos a erosionarse - y tomando como base un estimado de pérdidas de suelo (ton ha-1 año-1), CIAF (1983) y CENICAFE (1975) proponen la clasificación de la erosión según escalas presentadas en las tablas 12 y 13. Tabla 12. Clasificación de suelos según su erodabilidad (CIAF, 1983)

Clase de erodabilidad Pérdida de suelo (ton ha-1) Ligera < 2,5 Moderada 2,5-10,0 Severa 10,0-25,0 Muy severa > 25,0

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Tabla 13. Grado de erosión en función de la pérdida anual de suelo (CENICAFE, 1975)

Grado de erosión Pérdida anual7 ton ha-1 Espesor en mm Natural < 1,0 < 0,1 Baja 1,0-3,0 0,1-0,3 Media 3,0-5,0 0,3-0,5 Alta 5,0-10,0 0,5-1,0 Muy alta 10,0-20,0 1,0-2,0 Severa 20,0-30,0 2,0-3,0 Muy severa >30,0 > 30

Existen diversas escalas para la evaluación de la erosión además de las presentadas, las cuales, aunque revisten diferentes grados de subjetividad, permiten realizar aproximaciones hacia la tipificación y clasificación del fenómeno, con base en lo cual pueden proponerse programas y actividades dirigidas a la corrección de los problemas identificados, conforme ha sido mencionado.

7 El autor expone que el valor de 1 ton ha-1 año-1 suponiendo una densidad aparente de 1 gr cm-3, corresponde a una pérdida en espesor de 0,1 mm año-1.