Ciencias técnicas y aplicadas

Artículo de investigación

 

 

Propuesta para el control y manejo de cárcavas en sectores rurales de la Provincia de Manabí

 

Proposal for the control and management of gullies in rural sectors of the Province of Manabí

 

Proposta de controle e gestão de voçorocas em setores rurais da Província de Manabí

 

 

José Gonzalo Zambrano-Centeno I    jzambrano5538@utm.edu.ec   https://orcid.org/0000-0003-4595-8821   

               

Eric Cabrera-Estupiñan II    ecabrerae@gmail.com https://orcid.org/0000-0002-1266-2947

 
 

 

 

 

 


Correspondencia: jzambrano5538@utm.edu.ec

 

 

*Recibido: 25 de julio 2021 *Aceptado: 30 de agosto de 2021 * Publicado: 21 de septiembre de 2021

 

 

        I.            Ingeniero Civil, Estudiante de la Maestría en Hidráulica Mención en Gestión de Recursos Hídricos del Instituto de Posgrado de la Universidad Técnica de Manabí, Portoviejo, Ecuador.

     II.            Ingeniero Hidráulico, Magíster en Ingeniería Hidráulica, Doctor en Ciencias Técnicas, Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí, Manta, Ecuador.

 

 

 

 

 

 

 

Resumen

La erosión hídrica del suelo es un problema constante desde que la humanidad comenzó a cultivar la tierra, por ello es de gran importancia el estudio de los procesos erosivos en la dinámica de las cuencas hidrográficas. El estudio realizado se encuentra orientado a la formulación de alternativas para la mitigación de los efectos erosivos que se producen en las cárcavas, estableciendo las características morfológicas con las que cuenta el cantón Tosagua de la Provincia Manabí en Ecuador, específicamente la zona del cerro “El Junco”. Se emplea el método de la Ecuación Universal de Pérdidas de Suelos (USLE) con el fin de definir estrategias para un modelo de control y manejo de la proliferación de las cárcavas. El trabajo se desarrolla con el empleo de una metodología de investigación documental, fundamentada en el paradigma cuantitativo, con la aplicación del sistema USLE, por medio de la revisión de indicadores relacionados con la erosividad de la lluvia, la erodabilidad del suelo, la longitud y pendiente cauces y, uso y prácticas de conservación del suelo. Con ayuda del software QGIS se generan los mapas de los factores que integran la Ecuación Universal de la Pérdida de Suelo, que finalmente se multiplican y como resultado se obtiene un mapa del factor A, que corresponde con la pérdida de suelo anual por hectáreas, expresada en ton/ha.año y distribuida espacialmente, por cuanto se obtienen las zonas más proclives a la formación de cárcavas en la zona de estudio. El valor máximo de erosión hídrica obtenido fue de 1,55 Ton/ha.año, pudiéndose categorizar esta variable en valores de nula o moderada en toda la cuenca.

Palabras clave: Cárcavas; erosión hídrica; USLE; QGIS.

 

Abstract

Soil water erosion has been a constant problem since humanity began to cultivate the land, which is why the study of erosive processes in the dynamics of hydrographic basins is of great importance. The study carried out is aimed at the formulation of alternatives for the mitigation of the erosive effects that occur in the gullies, establishing the morphological characteristics of the Tosagua canton of the Manabí Province in Ecuador, specifically the area of ​​the hill "El Rush". The method of the Universal Soil Loss Equation (USLE) is used in order to define strategies for a control and management model of gully proliferation. The work is developed with the use of a documentary research methodology, based on the quantitative paradigm, with the application of the USLE system, through the review of indicators related to rain erosivity, soil erodibility, length and slope channels and, use and practices of soil conservation. With the help of the QGIS software, the maps of the factors that make up the Universal Soil Loss Equation are generated, which are finally multiplied and as a result a map of the factor A is obtained, which corresponds to the annual soil loss per hectare, expressed in tons / ha / year and spatially distributed, since the areas most prone to gully formation are obtained in the study area. The maximum value of water erosion obtained was 1.55 Ton / ha / year, and this variable can be categorized into null or moderate values ​​in the entire basin.

Keywords: Cárcavas; water erosion; USLE; QGIS.

 

Resumo

A erosão hídrica do solo tem sido um problema constante desde que a humanidade começou a cultivar a terra, por isso o estudo dos processos erosivos na dinâmica das bacias hidrográficas é de grande importância. El estudio realizado se encuentra orientado a la formulación de alternativas para la mitigación de los efectos erosivos que se producen en las cárcavas, estableciendo las características morfológicas con las que cuenta el cantón Tosagua de la Provincia Manabí en Ecuador, específicamente la zona del cerro “El Junco". O método da Equação Universal de Perdas de Solo (USLE) é utilizado para definir estratégias para um modelo de controle e manejo da proliferação de voçorocas. O trabalho é desenvolvido com a utilização de uma metodologia de pesquisa documental, baseada no paradigma quantitativo, com a aplicação do sistema USLE, por meio da revisão de indicadores relacionados à erosividade da chuva, erodibilidade do solo, comprimentos e taludes dos canais e, uso e práticas de conservação do solo. Com o auxílio do software QGIS, são gerados mapas dos fatores que compõem a Equação Universal de Perdas de Solo, os quais são finalmente multiplicados e como resultado é obtido um mapa do fator A, que corresponde à perda anual de solo por hectare, expressa em toneladas / ha / ano e distribuídas espacialmente, uma vez que as áreas mais propensas à formação de voçorocas são obtidas na área de estudo. O valor máximo de erosão hídrica obtido foi de 1,55 Ton / ha / ano, e esta variável pode ser categorizada em valores nulos ou moderados em toda a bacia.

Palavras-chave: Cárcavas; erosão hídrica; USLE; QGIS.

 

 

 

Introducción

El suelo es un recurso natural semi-renovable de importancia básica para la vida sobre la tierra, es la fuente de vida de las plantas, los animales y la especie humana, el mismo sufre procesos de degradación, de los cuales la erosión, es considerada la pérdida selectiva de materiales del suelo, ya sea por la acción del agua o del viento, los materiales de las capas superficiales van siendo arrastrados (Fajardo Zaruma, 2010).

La degradación del suelo, es el proceso que rebaja la capacidad actual y potencial del suelo para producir, cuantitativa y cualitativamente, bienes y servicios, de hecho, el cuidado del suelo es esencial para la supervivencia de la raza humana, ya que, de él, se extrae la mayor parte de los alimentos necesarios, las fibras y las maderas (Silenzi, Echeverría, Bouza, & De Lucía, 2011).

Los procesos erosivos, como parte de la degradación del suelo, se conciben como un proceso natural en el cual las partículas de la superficie del suelo, son removidas por el agua, el viento o el arado (Segredo Díaz, 2018).

Actualmente, los procesos erosivos representan un gran espectro y, son considerados como parte de los principales problemas de los entornos medioambientales a nivel mundial, tal es así, que la erosión está enlazada de manera directa con los aspectos relacionados con la pobreza y la marginalidad en la sociedad; ya que, sus implicaciones socioeconómicas afectan de manera directa a la agricultura, al producirse pérdidas en la productividad por la erosividad en sus territorios; e indirectamente, por los daños que pueden producir para el desarrollo y sostenimiento de los recursos hídricos, debido a los procesos de sedimentación y contaminación en obras de riego y represas (Andrade Quintuña, 2019).

En tal sentido, se tiene que, en zonas tropicales generalmente costeras, los procesos geomorfológicos son de gran importancia, ya que suelen modificar en periodos de tiempo relativamente cortos la configuración de los paisajes como consecuencia del predominio de elementos o factores que favorecen la erosión o la sedimentación (Nuñez Ravelo, 2017).

Uno de estos procesos, son las denominadas cárcavas, que son formas producidas por la socavación repetida sobre el terreno, debido al flujo incontrolado de los escurrimientos superficiales provocados por la lluvia. Las cárcavas son zanjas más o menos profundas, originadas por la erosión laminar, y suelen evolucionar por desplomes laterales y hacia arriba. Las cárcavas siempre comienzan en la parte inferior de la ladera y van comiéndose la tierra hacia arriba, hasta crear una cabeza de cárcava, con un corte brusco y escarpado (Carrasco, 2019), estas son un tipo de erosión impresionante y notoria, que ha sido declarado como uno de los problemas ambientales más graves en el planeta. También, son consideradas barrancos o zanjas, provocados por el agua de lluvia que correo sobre el suelo, llevándose así grandes cantidades de tierra (Floes, 2019).

Al principio, las cárcavas son solamente pequeños surcos que apenas se ven en el terreno y, con el paso del tiempo estos surcos se vuelven más grandes y profundos por causa del agua de lluvia, que arrastra la tierra suelta de los surcos, para finalmente convertirse en quebradas profundas que amenazan las áreas de cultivo (Domínguez Carmona, 2021).

Los daños que se ocasionan en el suelo producto de las cárcavas, están relacionados con el arrastre del suelo fértil, la sedimentación de canales y estructuras de almacenamiento de aguas, así como la interferencia con la labranza y la reducción de las áreas útiles para cultivos, además de la destrucción de obras de infraestructuras, como lo son los caminos.

Las investigaciones sobre erosión en cárcavas se han desarrollado en diferentes zonas del mundo, llegando a tener gran relevancia como en los casos de la meseta de Moldavia en el este de Rumanía, donde la erosión que ha formado barrancos ha sido reconocida como una amenaza ambiental importante, el colapso de la quebrada de Yuanmou y de la Estación Experimental de Campo, situada dentro de la región del valle seco-caliente del suroeste de China (Yang, Zhang, Liu, Deng, & Fang, 2019).

Las cárcavas se forman debido a las actividades antropogénicas y factores físicos como son el uso inapropiado del suelo y de la vegetación, el sobrepastoreo, la construcción de caminos, senderos creados por animales o vehículos, la intensidad y cantidad de lluvia, la topografía, el tamaño y forma de la cuenca, la longitud y el gradiente de laderas y, características del suelo, entre otros (Da Costa Ribeiro, 2018).

Los procesos erosivos en cárcavas afectan negativamente su área cercana, reduciendo áreas agrícolas, de pastoreo y forestales, y dañando la infraestructura ubicada aguas abajo, contaminando cuerpos de agua superficiales y abatiendo el nivel freático de las corrientes (Cueva Alanguía, 2018).

Este tipo de problema no es ajeno al Ecuador, país suramericano en el que la producción agrícola es una actividad económica imprescindible, y en el que los suelos a escala nacional están enfrentando una grave erosión que afecta la capa superficial considerada la más fértil (Peñafiel, López, & Alemán, 2017).

Por su ubicación, las características climatológicas del Ecuador, como las de cualquier otra parte del planeta, responden a una diversidad de factores que modifican su condición natural (Gómez et al., 2012), tales como: latitud geográfica, altitud del suelo, dirección de las cadenas montañosas, vegetación, acercamiento y alejamiento del Océano, corrientes marinas y los vientos.

Desde el punto de vista político – administrativo, el Ecuador se divide en 24 provincias, la zona de interés del presente trabajo se ubica en una de ellas, su nombre es Manabí, territorio que presenta la mayor actividad agrícola orientada al cultivo de plantas de ciclo corto.

En dicha provincia, se encuentran diferentes localidades rurales que serán el centro de atención de este estudio, por ejemplo en el cantón Tosagua se encuentran diferentes localidades agrícolas, destinadas fundamentalmente al cultivo del maíz, maní, entre otras plantaciones de periodo corto, para efecto del estudio se trabaja en el sitio “El Junco”, ubicado en unas de las cotas más altas del cantón, y que a causa de una actividad agrícola intensiva en la zona se tienen altos índices de deforestación, siendo esto último causa principal de la erosión en los suelos.

Además de la deforestación, en la zona de estudio la topografía es bien accidentada, con altas pendientes, con lo cual este es otro factor qua atenta a la estabilidad del suelo y por ende facilitando de manera directa la ocurrencia de cárcavas en temporadas invernales, debido a la velocidad que puede tomar el agua en sitios con esas características geográficas.

La erosión del suelo por acción del agua y del viento es un problema constante desde que la humanidad comenzó a cultivar la tierra. Por ello, la erosión se visualiza como uno de los principales problemas ambientales, afectando sobre todo al sector agropecuario, desde perspectivas ecológicas, ambientalistas y socioeconómicas (Bocero, 2002) .

En las zonas tropicales, generalmente costeras, los procesos geomorfológicos son de gran importancia, ya que suelen modificar en periodos de tiempo relativamente cortos la configuración de los paisajes, como consecuencia del predominio de elementos o factores que favorecen la erosión (Padilla Jiménez, 2020).

Este artículo tiene como objetivo principal formular una propuesta para el control y manejo de cárcavas en sectores rurales de la provincia de Manabí, tomando como área de estudio el sitio “El Junco” del cantón Tosagua y mediante la aplicación de la Ecuación Universal de la Pérdida de suelo se busca determinar el grado de erosión que presenta la zona, así mismo establecer propuestas que ayuden al control, manejo y mitigación de las cárcavas.

Materiales y Métodos

Área de Estudio

El área de estudió está definida por la cuenca que se obtiene del procesamiento de un modelo digital de elevación en formato ráster (del cual se darán detalles más adelante), con un cierre en la zona de aportación del sitio “el Junco” del cantón Tosagua, la superficie de la cuenca es de 6058.82 Ha, área que se encuentra dentro del cantón como se aprecia en la Figura 1.

Tosagua, es una ciudad ecuatoriana; cabecera cantonal del Cantón Tosagua, perteneciente a la Provincia de Manabí. Se localiza al centro-norte de la región litoral del Ecuador, en una extensa llanura, atravesada por el río Carrizal, a una altitud de entre 11 a 420 msnm y con un clima cálido tropical de 25°C en promedio.

Se plantea el estudio de esta área ya que por ser una de las zonas con mayores pendientes del cantón donde de igual forma se aprecia una gran extensión del área destinada para la agricultura es una de las más susceptibles a procesos erosivos y se observa de manera clara la formación de cárcavas en diferentes terrenos de uso agrícola.

Figura 1. Localización del área de estudio

Fuente: Elaboración propia

 

 

 

 

 

Ecuación Universal de la Perdida de Suelo

La Ecuación Universal de la Pérdida de Suelo es un modelo empírico para estimar la pérdida media anual de suelo por erosión laminar, factores naturales y antrópicos, los que pueden ser estimados a partir de geotecnologías, en este caso se emplea el software QGIS.

La aplicación de la USLE en escalas regionales es válida para estudios cualitativos sobre erosión hídrica laminar, proporcionando una estimación de áreas con mayor o menor susceptibilidad erosiva (Barbosa, de Oliveira, Mioto, & Paranhos Filho, 2015). La USLE es ampliamente utilizada para identificar áreas potencialmente erosivas, en un enfoque cualitativo, con el fin de apoyar la planificación ambiental, los condicionantes de la ecuación son:

 (1)

Donde:

A = Pérdida media anual de suelo por unidad de área (ton/ha. año);

R = Erosividad de la lluvia ( );

K = Erodabilidad del Suelo;

L = Longitud de Pendiente;

S = Pendiente del Terreno;

C = Cobertura y Manejo de la vegetación; y

P = Prácticas de conservación

Información geográfica

Para el procesamiento de la información son necesarios ciertos insumos de información geográfica digital del área de estudio, de ente ellos: El modelo digital de elevación, imagen satelital y archivos vectoriales (shp).

Con relación al modelo digital de elevación (DEM) se tuvo acceso al proyecto SIGTIERRAS del MAGAP cuyo modelo está compuesto por cuadrículas de  4 m x 4 m. Este fue el insumo principal para la delimitación de la cuenca y el factor LS.

La imagen satelital se genera mediante un recorte del mapa satelital de google procesada en el software de QGIS 3.18.3. Del procesamiento de la imagen satelital se obtiene la clasificación CP que corresponde a los usos del suelo y la práctica de conservación del mismo (QGIS Development Team, 2018).

Procesamiento de Datos

La metodología utilizada consiste básicamente en 5 etapas principales:

a)      Obtención del mapa de factor topográfico (LS) por medio del software QGIS.

b)      Elaboración del mapa de uso de suelo, cobertura vegetal y práctica de conservación (CP) por medio de la imagen satelital generada por QGIS.

c)      Adquisición del mapa de erosividad de lluvia (R) en base a la información meteorológica del área.

d)     Adquisición de información del suelo para determinar el factor de erodabilidad (K) en la zona de estudio.

e)      Cálculo de la erosión (factor A) a partir de los factores: R.K.(L.S).(C.P).

Factor LS

El factor topográfico (LS) creado a partir de dos subfactores, un factor de pendiente (S) y un factor de longitud de pendiente (L), ambos determinados a partir del Modelo de elevación digital (DEM). El parámetro de longitud de pendiente y gradiente es crucial en el modelado de la erosión del suelo para calcular el flujo superficial (escorrentía superficial). L y S representan el efecto de la longitud y la pendiente respectivamente sobre la erosión. Estos se calculan a partir del DEM y se combinan para dar como resultado la cuadrícula de factores topográficos utilizando la relación (Thapa, 2020).

Mediante la aplicación de la herramienta de QGIS, Ls-factor, field based de saga, se puede obtener el factor LS de manera directa, simplificando el cálculo del mismo.

Tabla 1. Clasificación del factor LS

Factor LS

Categorización

Bajo

< 15

Moderado

15 – 30

Alto

30 – 45

Muy Alto

> 45

Fuente: Barbosa et al. (2015)

 

Factor CP

Directamente relacionados con el uso del suelo y la cobertura vegetal en el área de estudio, los factores C y P pueden variar a lo largo de los años como consecuencia de cambios en la forma e intensidad de este uso. Por tanto, es fundamental utilizar imágenes del mismo período en el que se quiere estimar la pérdida de suelo, ya que para determinar los factores C y P es necesario conocer el uso y cobertura del suelo adoptado en el momento estudiado (Ramírez, Wilson, Marizza, & Gabioud, 2017).

Utilizando la imagen satelital de google y mediante el uso del complemento dzetsaka de QGIS (Karasiak, 2016), se puede hacer una clasificación cualitativa de la imagen satelital, permitiendo así obtener el mapa del factor CP.

Tabla 2. Valores del factor CP

Características

Factor CP

Área Húmeda

0

Cuerpos de agua

0

Bosque seco

0.00004

Vegetación densa

0.00004

Vegetación poco densa

0.007

Pasto

0.01

Agricultura

0.2

Malezas (Campo sucio)

0.25

Suelo expuesto

1

Fuente: Barbosa et al. (2015)

 

Factor R

El factor erosividad de la lluvia es un índice numérico que expresa la capacidad de
la lluvia para erosionar el suelo, se define como la suma del producto de la energía
total de la precipitación por su máxima intensidad en treinta minutos para todos los
eventos importantes de precipitación en un área durante un año promedio.

El factor de erosividad pluvial para el área de estudio se obtuvo mediante el corte del raster de erosividad pluvial para la cuenca hidrográfica de Manabí, desarrollado por Antonio, Sinichenko, and Gritsuk (2017).

Tabla 3. Valores del Factor R para todo Manabí

Nro.

Nombre de estación

Código

Coordenadas UTM (WGS 84, 17S)

R

X

Y

1

Portoviejo - UTM

M005

559.523,22

9.884.982,17

77,07

2

Pichilingue

M006

671.167,34

9.878.372,68

2041,4

3

Puertolla

M026

684.859,81

9.947.353,13

3587,5

4

Manta INOCAR

M047

529.607,70

9.896.745,30

38,41

5

Manta Aeropuerto

M074

535.232,44

9.894.994,75

14,53

6

El Carmen

M160

671.938,74

9.968.948,11

3251,41

7

Chone

M162

599.185,83

9.922.066,78

569,67

8

Boyacá

M163

588.400,30

9.937.145,28

525,18

9

Rocafuerte

M165

561.349,93

9.905.400,22

53,4

10

Olmedo - Manabí

M166

587.791,41

9.845.734,15

1122,19

11

Jama

M167

580.799,64

9.977.124,57

194,88

12

Pedernales - Manabí

M168

605.097,76

9.993.551,53

381,07

13

Julcuy

M169

540.911,18

9.836.411,78

342,63

14

Camposano 2

M171

566.616,98

9.823.940,07

652,99

15

Estancilla

M296

587.159,33

9.909.725,24

237,9

16

Simbocal

M297

579.743,79

9.926.307,47

154,41

17

Lodana

M298

568.606,76

9.871.040,58

246,03

18

San Isidro - Manabí

M446

593.441,49

9.959.038,04

188,3

19

24 de Mayo

M447

564.710,04

9.858.636,79

370,39

20

La Laguna

M448

541.812,73

9.872.580,49

34,08

21

Sancán

M449

545.983,04

9.860.943,20

77,79

22

Camarones - Manabí

M450

524.784,87

9.875.161,34

50,3

23

El Anegado

M451

551.324,59

9.836.471,24

345,86

24

Zapote

M452

605.083,81

9.896.271,70

856,52

25

Chorrillos

M453

534.613,23

9.883.481,05

109,03

26

Río Chico - Alajuela

M454

578.715,81

9.883.443,13

267,69

27

Joa - Jipijapa

M455

540.758,45

9.847.495,81

54,83

28

Jama AJ Mariano

M456

582.963,07

9.969.540,23

61,23

29

Pue rto Cayo

M457

529.325,34

9.850.843,98

43,07

30

Colimes - Paján

M458

554.628,06

9.823.912,53

467,12

31

San Pablo - Manabí

M459

545.420,53

9.825.480,44

1144,48

32

Junín

M462

588.083,86

9.896.705,80

399,87

33

Río Chamotete - Jesús María

M464

585.361,31

9.885.406,72

570,84

34

Poza Honda

MA29

589.006,09

9.876.562,52

629,35

35

COM

COM

589.006,09

9.876.562,52

96,24

36

COM

COM

589.006,09

9.876.562,52

309,98

37

COM

COM

589.006,09

9.876.562,52

1790,55

Fuente: Antonio et al. (2017)

Tabla 4. Clasificación del factor R

Factor R

0 – 50

Bajo

50 – 550

Moderado

550 – 1000

Alto

> 1000

Muy alto

Fuente: INAHMI (2021)

 

Factor K

El método más completo para estimar K es el Nomograma de Wischmeier and Smith (1978), en este, se requieren datos sobre porcentaje de limos, arenas muy finas y arenas, además, porcentaje de contenido de materia orgánica, la estructura del suelo y su permeabilidad.

Para la obtención del factor K se usó como base el mapa digital de los suelos del mundo, desarrollado por la FAO (2007), para un estudio más profundo es recomendable la toma de puntos para muestreos en toda el área de cobertura a estudiar, con la finalidad de contar con información más actualizada y diversa.

Las estimaciones para la determinación de K pueden realizarse también con el método de Kirkby and Morgan (1980) quienes ponen a consideración los valores de la Tabla 5 para una clasificación en base a la característica del suelo y contenido de materia orgánica.

Tabla 5. Valores de K para la aplicación del método de Kirkby y Morgan (1980)

Textura del Suelo

Valores de K en Función del Contenido Orgánico

< 0.5 %

2%

> 4%

Arcilla

0,017

0,038

-

Arcilla arenosa

0,018

0,017

0,016

Arcilla limosa

0,033

0,030

0,025

Arena

0,007

0,004

0,003

Arena fina

0,021

0,018

0,013

Arena fina franca

0,032

0,026

0,021

Arena franca

0,016

0,013

0,011

Arena muy fina

0,055

0,047

0,037

Arena muy fina franca

0,058

0,050

0,040

Franco (grada)

0,050

0,045

0,038

Franco arcillolimoso

0,049

0,042

0,034

Franco arcilloso

0,037

0,033

0,028

Franco arcillosoarenoso

0,036

0,033

0,028

Franco arenoso

0,036

0,032

0,025

Franco arenoso fino

0,046

0,040

0,035

Franco arenoso muy fino

0,062

0,054

0,043

Limo

0,079

0,068

0,055

Limo Franco

0,063

0,055

0,043

Fuente: Kirkby and Morgan (1980)

 

Integración de Factores USLE en QGIS

Con herramientas y complementos del software QGIS 3.18.3 (QGIS Development Team, 2018) se realizó la integración de los factores de la ecuación USLE, destacándose procesos de interpolación e intercepción de mapas. Partiendo del mde, ortofotos y ficheros vectoriales con extensión *.shp se generan los mapas de los factores K, LS, R, CP y A, que son los componentes de la ecuación USLE, donde A es el resultado de la multiplicación ráster de los factores K, LS, R y CP.   

 

Análisis de Resultados y Discusión

Resultados

Los resultados de este estudio son producto del procesamiento de los datos recolectados en el software QGIS, presentados a manera de mapas que muestran los diferentes factores que intervienen en la Ecuación universal de la pérdida de suelo.

Mapa de Factor LS

El mapa con valores de factor LS véase en Figura 2, que representa el potencial de erosión del agua topográfica laminar, tiene valores entre 0.030 y 21.3131, con predominio del valor 0.030 en las zonas de menor pendiente en su mayoría llanura de la cuenca. Encontrándose en un rango moderado según la Tabla 1.

Figura 2. Mapa del Factor LS

Fuente: Elaboración propia

 

Mapa Factor CP

La Figura 3 muestra el mapa de uso de suelo, cobertura vegetal y práctica de conservación, en la que se presentan 4 clases de cobertura para la cuenca del área de estudio. La Tabla 2 muestra los valores en área y en porcentaje de cada clase. Se presenta un mayor porcentaje de cobertura en el área destinada para la agricultura siendo esta de un 70% del área total de la cuenca.

 

Figura 3. Mapa del Factor CP


Fuente: Elaboración propia

 

Tabla 6. Área y porcentaje de cobertura

Descripción

Área (Ha)

%

Área Húmeda

7,09

0,1%

Bosque Seco

925,51

15,3%

Vegetación Densa

885,92

14,6%

Agricultura

4240,30

70,0%

Total

6058,82

100,0%

Fuente: Elaboración propia

 

Mapa Factor R

Analizando la erosividad pluvial de la cuenca estudiada, los valores máximos y mínimos para el área de estudio son 122,453 y 11.3599 MJ.mm/ha.h.año (Figura 4), respectivamente. De acuerdo a la clasificación resultado de la tabla del factor R de Antonio et al. (2017),  se puede concluir en base a la Tabla 4, que gran parte del área de estudio se encuentra en un estado de erosividad bajo, con valores de R menores a 50, siendo los valores más altos presentados a lo largo de toda el área de estudio.

 

 

 

Figura 4. Mapa del Factor R

Fuente: Elaboración propia

 

Mapa Factor K

Los valores del factor K resultan del recorte del ráster generado por el mapa digital de los suelos del mundo desarrollado por la FAO (2007), el que bajo la escala presentada caracteriza el área de estudio de manera homogénea con un valor de 0.0139 ton.h/MJ.mm conociendo que el suelo predomínate en la zona tiene alta influencia de arcilla en su composición.

Figura 5. Mapa del Factor K

Fuente: Elaboración propia

Mapa de Erosión o Factor A

El resultado final obtenido del cálculo de la aplicación USLE se puede visualizar con en el mapa de pérdida de suelo - factor A, en Ton/ha.año (Figura 6). Donde se aprecian erosiones máximas que rondan las 1.5 Ton/ha.año, que en base a la Tabla se encuentra en una categoría entre nula o moderada.

Figura 6. Mapa del Factor A

Fuente: Elaboración propia

 

Tabla 7. Categorías de pérdidas de suelos

Perdida de suelo (ton/ha.año)

Categoría

< 15

Nula o Moderada

15 – 50

Media

50 – 120

Media Fuerte

120 – 200

Fuerte

> 200

Muy Fuerte

Fuente: Barbosa et al. (2015)

 

Discusión

Las cárcavas son  productos de los procesos erosivos, a estos procesos se los considera un efecto adverso para el desarrollo de las regiones, ya que de su proliferación se incide directamente en la calidad del suelo, si bien es cierto que los valores que se muestran como resultados presentan una tasa de erosividad que se encuentra entre rangos nulos o moderados con pérdidas de suelo anuales por hectárea que rondan las 1.5 Toneladas, es importante mencionar que las áreas de mayor afectación mostradas en el mapa de erosión coinciden con las de mayor afectación por cárcavas.

La necesidad de formular propuestas que coadyuven en la minimización del riesgo en las zonas rurales, impacta directamente en el desarrollo endógeno de determinada localidad. Por ello se delinean una serie de aspectos a abordar para el control y manejo de cárcavas, en búsqueda de establecer un plan de acción ante estos agentes en función a criterios de Carrasco and Riquelme (2013):

Con la intención de calibrar el modelo y obtener mejores resultados, se debe de tomar en cuenta lo siguiente:

 

Conclusión

Por medio de geoprocesos en QGIS e información espacial y de atributos de carácter climática, topográfica y de suelo se obtienen mapas categorizados de las variables R, K, LS, CP presentes en la ecuación USLE para la cuenca objeto del estudio, pudiéndose concluir que para la erosividad de lluvia (R) predomina la categoría baja, para la erodabilidad del suelo (K) predomina la textura arcillosa, para el factor topográfico (LS) predomina la categoría baja y para el factor de cobertura vegetal (CP) predomina el área de la agricultura, con un 70% de cobertura.

Partiendo de los mapas categorizados de las variables R, K, LS, CP, se obtiene el mapa del factor A que corresponde con la pérdida de suelo anual por hectáreas, expresada en ton/ha.año, por cuanto se obtienen las zonas más proclives a la formación de cárcavas y esto es muy útil por cuanto también se brindan medidas para atenuar o frenar su desarrollo y permite implementar buenas prácticas agrícolas, garantizando el manejo sustentable de los suelos.

El resultado de la aplicación del modelo USLE indica que en la cuenca de estudio existe erosión por acción hídrica, pudiéndose categorizar en valores de nula o moderada, llegando a obtenerse valores máximos de 1,55 Ton/ha.año, valor que puede considerarse bajo pero que sin embargo requiere de atención, más aun en casos de terrenos en los que es muy frecuente la práctica agrícola y además que presentan fuertes pendientes, por lo tanto es vital tener identificadas de forma espacial las zonas más vulnerables de la cuenca ante este problema de erosión.

El principio de restauración de las cárcavas presente en el área de estudio, debe basarse en el uso de la vegetación nativa e introducida, y con el involucramiento de usuarios de las tierras e instituciones gubernamentales. La manera más acertada de tratar las cárcavas dentro del área de estudio es la revegetación, tomando en consideración las propuestas del presente trabajo, que a su vez son sistemas que permiten la recuperación y saneamiento de cárcavas menores con una inversión menor que puede darse incluso de manera informal por parte de la comunidad o propietarios de terrenos afectados.

 

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