En la última versión del modelo EUPS, el modelo RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation) por Lane y Nearing (1989) se han realizado correcciones,

Transcripción

1 1. INTRODUCCIÓN El suelo es un recurso renovable si es conservado adecuadamente, en caso contrario, se generan pérdidas de suelo que conducen al deterioro del medio ambiente. Estas alteraciones ecológicas afectan a la fauna y la flora de la región. Los prolongados periodos de sequías que se han presentado en los últimos años, la sobreexplotación de agostaderos y mantos acuíferos, los desmontes y tala inmoderada, así como los incendios, han causado transformaciones drásticas en la vegetación, propiciando la degradación y erosión de suelos, disminución de la cubierta vegetal, así como de la retención o infiltración del agua de lluvia, ocasionando el deterioro de los recursos naturales y reducción en la disponibilidad del agua. (López, 2001). El proceso de alteración de las rocas causado por la acción de agentes físicos y químicos, continúa con los procesos de erosión que remueven sus partículas principalmente por la acción del agua. En zonas con protección de cobertura vegetal, la energía cinética de las gotas de agua es minimizada por la cobertura vegetal, por lo que la erosión laminar se mantiene en rangos moderados. Cuando hay poca o insuficiente cobertura vegetal, el suelo está expuesto a la acción directa del agua, ya que el suelo desprotegido recibe el impacto directo de las gotas de lluvia en una proporción equivalente al diámetro de las partículas elevado a la tercera potencia. El impacto erosionará y transportará aguas abajo a las partículas más pequeñas, dando lugar al desgaste del terreno y a desarrollarse el proceso de erosión laminar (Kirby y Morgan, 1984). 1

2 1.1. Antecedentes Los primeros estudios científicos sobre la erosión se deben al edafólogo alemán Wollny a finales del siglo XIX, midiendo en pequeñas parcelas los efectos del binomio suelo-agua. En Estados Unidos de América se desarrollan las primeras investigaciones, y se crea en 1907 una política oficial de protección del suelo. La creación del Soil Conservation Service (SCS) en 1935, desarrolló el conocimiento de los procesos erosivos, siendo los pioneros Laws (1940), Ellison (1944) y Zingg (1940), cuya ecuación está considerada como el primer método de predicción de erosión. Siendo esta una expresión que relacionó la erosión del suelo con una pendiente elevada y una longitud de declive. En la siguiente década, Wischmeier (1959), recoge las experiencias de Laws y Ellison, relativas a la velocidad de caída e impactos de gotas de lluvia, y establece el índice de erosión pluvial (factor R). Conjuntamente al desarrollo de estas ecuaciones se introdujo el concepto de tolerancia de pérdida de suelo (Smith y Stamey, 1965). Esto permitió a los técnicos, medir cuanta erosión del suelo se podría tolerar antes de experimentar un daño excesivo. En los inicios de la década de los 50, Wischmeier, Smith y sus colegas comienzan a recoger y analizar una cantidad de datos de más de 10,000 parcelas/año. El resultado fue el modelo EUPS (USLE) de Wischmeier y Smith, 1965, que es la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo, esta se convirtió en la fórmula más ampliamente utilizada, para estimar la erosión hídrica (laminar y en canalillos). En 1969 Meyer y Wischmeier establecen el modelo conceptual, con base física que mejor refleja el fenómeno de erosión hídrica en una parcela experimental. El desarrollo de la EUPS (USLE) continuó resultando su última versión en 1978, atribuida a Wischmeier y Smith, utilizando datos obtenidos con simuladores de lluvia, de aquí se obtuvieron el nomograma de erosionabilidad y los factores de cubierta vegetal. 2

3 En la última versión del modelo EUPS, el modelo RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation) por Lane y Nearing (1989) se han realizado correcciones, pero la EUPS original es la herramienta existente más usada para tener una aproximación relativa del grado de erosión. Los primeros estudios en el Estado de Sonora, sobre erosión de suelos fueron realizados por IMADES dentro del Programa de Ordenamiento Ecológico del Estado de Sonora en La erosión se cuantificó utilizando un modelo matemático, que es la ecuación Universal de Pérdida de Suelos. Las variables del modelo fueron obtenidas de planos de erosividad, planos de suelos, modelos digitales de elevación, plano de vegetación y uso del suelo, obtenidos de INEGI. Recientemente se han realizados algunos trabajos como el de López Reyes (2001) sobre la degradación de suelos de uso ganadero. Minjarez, et al (2004) realizaron un proyecto para la CEA del Estado de Sonora de restauración y conservación de suelo en la cuenca del Río Sonora. Este trabajo se desarrolla con la utilización del SIG (Arc View) e imágenes de satélite, Spot y fotografía convencional 1:50,000, con la idea de hacer mapas de erosión de áreas susceptibles a tener zonas degradadas y calcular la erosión hídrica por medio de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo, y con esto poder estimar los índices de erosión tolerables en la zona (mapas de erosión potencial y actual), así como el mapa geomorfológico y de cárcavas. 3

4 1.2. Objetivos El presente trabajo tiene como fin fundamental el hacer un estudio de evaluación de erosión natural de la cuenca media y alta del Río Sonora y determinar áreas de mayor susceptibilidad a erosión. Objetivos Generales: - Evaluación de erosión natural hídrica mediante el método de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo EUPS. - Demostrar la utilidad de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) para evaluar la erosión natural y generar sobre él los mapas insumo y resultado. - Realizar una cartografía de cárcavas utilizando fotografía aéreas y comparar el resultado con los análisis matemáticos realizados. Objetivos Específicos: - Realizar un mapa geomorfológico - Determinación del factor erosividad por precipitación pluvial R y obtener un mapa. - Determinación del factor erosionabilidad del suelo K y su mapa. - Determinación del factor longitud y grado de pendiente LS y su mapa. - Determinación del factor de manejo de cultivo y/o cubierta vegetal y su mapa. - Realizar un mapa de cárcavas. - Determinar la erodabilidad del suelo, haciendo un estudio de la erosión en la cabeza de las cárcavas recientes comparándolas con la misma cárcava hace 30 años. - Elaborar mapas de erosión Potencial y Actual. 4

5 Tesis Maestría Ciencias-Geología 1.3. Localización El área de estudio se localiza en la región centro-noreste del estado de Sonora dentro de las coordenadas UTM , superior izquierda y , inferior derecha (Figura1.3.1) con una área de 21, Km2 y comprende los municipios de Bacoachi, Banámichi, Huépac, San Felipe de Jesús, Opodepe, Aconchi, Baviácora, Ures, San Miguel de Horcasitas, Rayón Cucurpe y parte de los municipios de Cananea, Imuris, Santa Ana, Benjamín Hill, Arizpe, Hermosillo, Mazatán, Villa Pesqueira, Moctezuma, Cumpas Fronteras (Fig ). Figura Localización área de Estudio Cuenca Media y Alta del Río Sonora. 5

6 Las vías de acceso, saliendo de la ciudad de Hermosillo se toma la carretera 21 hasta llegar al poblado de Mazocahui, posteriormente hacia el norte por la carretera que pasa por los poblados de Baviácora, Aconchi, San Felipe de Jesús, Huépac, Banámichi, Arizpe y Cananea (Figura 1.3.2). Figura Mapa vías de acceso y municipios de la cuenca media y alta del Río Sonora. 6