La erosión del
suelo
El suelo es la capa superficial de la superficie
terrestre constituida por materiales orgánicos e
inorgánicos. Los suelos residuales, es decir, aquellos que
se desarrollan sobre plena roca madre, poseen un corte que
muestra de arriba hacia abajo cuatro horizontes esenciales: a)
hojarasca, b) capa mineral con humus, c) capa mineral sin humus y
d) roca madre en proceso de meteorización. Los
edafólogos (especialistas en el estudio de los suelos)
afirman que un suelo es profundo cuando supera los 100
centímetros. El término suelo, según la
edafología, se aplica entonces a la capa superficial donde
se sustentan las plantas, puesto que las raíces de los
árboles tienden a extenderse más lateralmente que
en profundidad.
Figura 3. Corte 3D esquemático
de un suelo incluyendo todas sus partes.
(googleimages.com)
Una de las particularidades de los suelos es que
están conformados por materiales no consolidados, bien sea
arcillas, limos, arenas, gravas, etc. Y es precisamente esta
característica la que los hace susceptibles a la
erosión, especialmente a la erosión hídrica.
En la naturaleza se tienen dos modelos de erosión, a
saber:
1. Modelo de erosión geológica:
Ocurre en vertientes en estado de equilibrio ambiental, donde
debe haber una capa de vegetación efectiva, como es el
caso del bosque. Las gotas de lluvia se estrellarán
primero contra las ramas de los árboles, antes de
alcanzar la superficie; de esa manera podrán disminuir
la velocidad y la fuerza del impacto. Sin embargo, a los
pocos instantes de comenzar a llover, el goteo sobre el piso
del bosque será inevitable, pero ya el impacto de las
gotas no tendrá la misma fuerza, de no ser por la
previa amortiguación ejercida por las ramas y troncos
de las plantas. El impacto de dichas gotas se hará
casi nulo, a causa de la existencia de una especie de
alfombra representada por el mantillo de hojarasca. Aunado a
esto, el poder de arrastre o socavación de las aguas
de arroyada se reduce notablemente a causa de los
innumerables obstáculos representados por las
raíces, los tallos de los árboles y el mismo
mantillo de hojarasca. Bajo estas condiciones, la
pérdida de suelo se hace mínima, aunque muchas
sustancias minerales serán evacuadas en
solución hacia los cauces ubicados al pie de las
vertientes. Es de recalcar que en los suelos ricos en arcilla
la escorrentía es mayor que la infiltración y,
por lo tanto, se estima que el desgaste o la pérdida
de materiales es superior que en aquellos suelos de texturas
arenosas, sobre los cuales la infiltración supera a la
escorrentía. De la misma manera, el grado de
inclinación de las vertientes influye en la mayor o
menor velocidad del agua de arroyada; por lo tanto, el
desgaste de los suelos será superior en los lugares
más empinados.2. Modelo de erosión acelerada:
Supóngase que el hombre interviene una zona boscosa,
ya sea porque necesita madera o porque desea explotar los
minerales existentes. En caso de que el suelo quede
enteramente desnudo y expuesto ante los agentes erosivos, uno
de los primeros procesos encargados de remover los materiales
es la salpicadura; es decir, el efecto de remoción del
suelo ante el impacto de las gotas de lluvia sobre un suelo
empapado (Fig. 4). En vertientes inclinadas, la mayor parte
de los materiales arrojados alrededor del pequeño
cráter formado por una gota de agua, se
dirigirán ladera abajo. En consecuencia, el impacto de
millares de gotas de lluvia se encargará de remover
toneladas de suelo.
Figura 4. Modelo que demuestra la
forma que adopta el barro una vez que hace impacto una gota de
lluvia. (googleimages.com)
Los ambientes así afectados tenderán a
desarrollar surcos; dichos surcos al pasar el tiempo se
convertirán en cárcavas. Estas condiciones
favorecen también la formación de pirámides
de tierra (para los geomorfólogos franceses:
"señoritas ensombreradas"), las que consisten de una
elevación más o menos cónica, constituida
por materiales sueltos y en cuya cúspide debe haber un
bloque, el cual hace las veces de un escudo protector ante el
impacto de las gotas de lluvia (Fig. 5). Estas formas pueden
medir desde unos pocos centímetros hasta varios metros de
altura. La erosión acelerada no sólo es producida
por el hombre, también puede ser generada a partir de
eventos naturales catastróficos, como, por ejemplo,
durante poderosas tormentas y huracanes.
Figura 5. Pirámides o torres de
tierra: constan de un bloque en la cima y materiales sueltos por
debajo. Pueden medir varios metros de altura.
(googleimages.com)
Las cárcavas son canales o zanjas producidas por
la erosión hídrica. En la terminología
universal, las áreas con cárcavas reciben el nombre
de badlands. Una de las condiciones para que se formen
las cárcavas o barrancos es que los materiales deben ser
blandos o no consolidados. Los climas más propicios para
la formación de barrancos son los áridos o
semiáridos. Las cárcavas evolucionan creciendo
longitudinal, vertical y lateralmente. En planta, poseen una
forma digitada, es decir, que poseen entrantes en forma de dedos,
los cuales le ganarán espacio al terreno durante las
épocas de lluvias fuertes. Es en esas circunstancias
cuando se habla del retroceso de las cárcavas (Fig. 6).
Dicho retroceso es el responsable muchas veces de arruinar
terrenos agrícolas, carreteras y el de hacer colapsar
viviendas y otras infraestructuras. El crecimiento de las
cárcavas se puede combatir mediante la puesta en
práctica de medidas no necesariamente tan costosas, tales
como la concientización de las comunidades, el corte
escalonado de taludes y su reforestación. Las medidas
más caras incluyen la construcción de muros,
alcantarillas y canales disipadores de energía.
Figura 6. Erosión en
cárcavas o barrancos, sistemas de zanjas profundas
excavadas sobre materiales no consolidados.
(googleimages.com)
Medición de la
erosión del suelo
Existen muchos métodos para medir la
erosión del suelo, parte de ellos sofisticados y asociados
particularmente a los cálculos matemáticos; sin
embargo, hay métodos sencillos como es el caso de las
chapas. Este método sólo es aplicable en zonas de
escasa vegetación, como en áreas de suelos desnudos
empleados en actividades agrícolas. La idea es colocar
tapas de refresco al revés, enterrándolas a ras del
terreno. Se deben colocar siguiendo una cuadrícula con
distancias no muy amplias como para obtener valores más
exactos, por ejemplo, cada 5 metros. Después de ocurrido
un aguacero se acudirá a la zona y se medirá la
altura del pedestal formado por debajo de cada chapa (ocurre lo
mismo que en las pirámides de tierra). Se determina el
promedio de la altura de los pedestales y, por último, se
multiplica por el área de la zona en estudio. El resultado
será la pérdida de suelo estimada en metros
cúbicos. Si se conoce el peso promedio del suelo, el
resultado podrá expresarse también en kilogramos o
en toneladas. Veamos un ejemplo:
Sea una zona de una hectárea, es decir de 10.000
metros cuadrados, donde obtuvimos un espesor promedio de 3
centímetros, es decir de 0,03 m. Aplicando la
fórmula:
Pérdida de suelo = Area x Espesor
P.S. = 10.000 m² x 0,03 m = 300 m³
Cuando se trate de una zona muy lluviosa los pedestales
bajo las chapas se vendrán abajo, y entonces será
necesario emplear estacas graduadas.
En áreas cubiertas de vegetación se pueden
utilizar bandejas o recipientes colocándolas al pie de las
vertientes en estudio, justo donde desemboquen las aguas de
arroyada. Al cesar el flujo, se procede a determinar la cantidad
de materiales atrapados en dichos recipientes.
El caudal de los
ríos
El caudal o el gasto es la cantidad de agua
que pasa por una sección determinada de un río y se
expresa en metros cúbicos por segundo. La medición
del caudal de un río se hace a través de un
instrumento llamado correntímetro, el cual sirve para
determinar la velocidad de la corriente en una sección
determinada. Luego, esa velocidad se multiplica por el
área de la sección en estudio y se obtendrá
el caudal correspondiente. El caudal varía de acuerdo a la
época del año: en períodos de lluvias el
caudal de los ríos es alto, mientras que durante la
sequía el caudal se hace bajo o incluso se hace nulo. El
caudal de los ríos de primer orden es siempre más
bajo que el caudal de los ríos subsiguientes (segundo
orden). Las mediciones del caudal de los ríos pueden ser
acompañadas por mediciones de sedimentos en
suspensión (arcillas y limos), lo cual puede ser
útil en la estimación de los grados de
erosión de las cuencas de drenaje. Esto es de suma
importancia en los estudios comparativos a la hora de elegir
sitios para la construcción de represas, puesto que es de
sumo interés que la vida útil del embalse sea lo
más prolongada posible.
El control de las
crecidas
Las crecidas o avenidas de los ríos se controlan
de dos modos esenciales: 1) retrasando la escorrentía y 2)
modificando los cauces bajos. Se retrasa la escorrentía
reforestando las cabeceras de una cuenca de drenaje con la
finalidad de evitar el desagüe violento de las aguas. Las
plantas se encargarán de favorecer la infiltración
del agua en detrimento del exceso de aguas de arroyada. Existen
especies de árboles de crecimiento rápido,
así como de ciertas gramíneas óptimas para
la estabilización de las vertientes. Es decir que no
sólo servirán para amortiguar el desagüe, sino
también para disminuir la erosión de los suelos.
Otra de las medidas que sirve para mitigar el efecto nocivo de
las crecidas, es la construcción de represas en las partes
altas de las cuencas de drenaje. Aunque se trata de
infraestructuras costosas, el impacto socioeconómico
positivo de una represa podrá manifestarse a corto plazo
mediante la generación de energía eléctrica
y la obtención de agua tanto para las actividades
agrícolas como urbanas. En casos donde la erosión y
los movimientos de masas de las vertientes sean muy fuertes, el
único fin de las represas será el entrampamiento de
los sedimentos (Fig. 7).
En los cauces bajos de los ríos, particularmente
donde los ríos desarrollan un tren de meandros (curvas),
una de las medidas más tradicionales es la
construcción de muros y malecones especialmente
diseñados por los ingenieros civiles. Por otra parte, los
ríos pueden desviarse mediante la construcción de
canales que se encarguen de llevar el exceso de agua hacia
lugares que se ubiquen pendiente abajo, lejos de los sitios que
deseamos proteger (centros poblados, carreteras,
etc.).
Fig. 7. Distintas formas para
controlar las inundaciones: 1) Reforestación, 2) represas,
3) canalización y 4) malecones; estos últimos se
aplican para evitar el desborde de los ríos, así
como para amortiguar la violencia del oleaje durante las
tormentas. (googleimages.com)
En estos proyectos lo ideal es que participen equipos
multidisciplinarios, pues es una irresponsabilidad encomendarle
una tarea de esta magnitud únicamente a un ingeniero civil
(lo que no es raro en nuestro mundo subdesarrollado);
además de dicho profesional, debe haber un equipo donde
hayan: un ingeniero forestal o agrónomo, un
geólogo, un hidrólogo, un geógrafo,
etc.
Aguas freáticas y
régimen de los ríos
Los materiales permeables como las arenas,
gravas y rocas diaclasadas tienen alta capacidad de
almacenamiento de agua, debido a la existencia de abundantes
espacios vacíos o poros (Fig. 8). En cambio, son
materiales impermeables las arcillas y las rocas no fracturadas,
las cuales retienen o no dejan fluir el agua hacia otras
posiciones. El límite superior de las aguas
freáticas o subterráneas recibe el nombre de nivel
freático o mesa de agua. En la época de lluvias el
nivel freático está cercano a la superficie,
mientras que en la época de sequía dicho nivel se
hace más profundo. Todo eso es un fiel reflejo de que las
aguas subterráneas son alimentadas por las aguas de
lluvia.
Figura 8. Relaciones entre
geología, relieve, aguas de lluvia, de escorrentía,
de infiltración y freáticas; aprovechamiento humano
y contaminación de las aguas subterráneas.
(googleimages.com)
El régimen de los ríos
depende en gran medida de la fluctuación del nivel
freático. Cuando a lo largo del año el nivel
freático está más alto que el cauce de los
ríos –en el caso de paisajes acolinados-, la
tendencia es que el agua corriente se mantenga y los ríos
nunca se sequen. Son entonces ríos de régimen
permanente. Al contrario, son ríos de régimen
intermitente aquellos que se secan en determinados
períodos del año (Fig. 9), especialmente durante la
época de sequía, cuando el nivel freático
desciende por debajo del cauce.
Figura 9. El cauce seco de un
río de régimen intermitente supone que la
época de sequía está en pleno apogeo.
(googleimages.com)
El movimiento de las aguas freáticas es de sumo
interés en los estudios geomorfológicos, sobre todo
en los casos en que la roca se disuelve y se forman extensas
redes de galerías que alcanzan la superficie mediante
cuevas y depresiones. Este fenómeno ocurre de forma
espectacular en las calizas.
El conocimiento de las aguas subterráneas es muy
importante en la ubicación de infraestructuras, y es
fundamental en la localización y apertura de pozos de agua
para el consumo humano, así como en la ubicación de
infraestructuras que puedan contaminar tanto las aguas de
escorrentía como las aguas freáticas, por ejemplo,
a través de fábricas de químicos,
gasolineras, pozos sépticos, y rellenos sanitarios. En
estos casos también es imprescindible la asesoría
de equipos multidisciplinarios.
Referencias
Santiago, J.E. (1992). Generalidades sobre la
erosión en cárcavas. Disponible: .com [Revisado: noviembre 13,
2009]
Santiago, J.E. (2010). El control de los eventos
geomorfológicos catastróficos. Boletín
Geominas, Universidad de Oriente, Ciudad
Bolívar.
Strahler, A. (1989). Geografía Física.
Edic. Omega, Barcelona.
Thornbury, W. (1965). Principios de
Geomorfología. John Whiley & Sons, New
York.
Tricart, J. (1969). La epidermis de la tierra. Edit.
Labor, Barcelona.
www.googleimages.com
[Revisado: Diciembre 3, 2009]
Autor:
Jesús Enrique
Santiago
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