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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA AMBIENTAL PERDIDA DE LOS SUELOS Curso: CONTAMINACION DE SUELO Y CONTROL Sesión: 02 Docente: Dr. Fernando Ugaz Odar El mayor problema ambiental que quizás tenemos es la pérdida de suelo fértil, por la erosión. Un efecto silencioso, que generalmente pasa desapercibido, y que ahora, como consecuencia de las copiosas lluvias de los últimos meses, se ha puesto de manifiesto de manera más evidente, en forma de desplazamientos de tierras, cárcavas y ríos de lodo. (efecto del cambio climático). La erosión es un fenómeno natural, movilización, transporte y la sedimentación de materiales. Manuel J. Ruiz Torres. 2015 3 Cuando se pierde el suelo fértil, debe transcurrir mucho tiempo (cientos de años) hasta que se forma de nuevo a partir de la roca madre. El problema es que a causa de una inadecuada actividad humana, es frecuente dejar el suelo desnudo, y por lo tanto, abrir la puerta a la erosión. 5-abr-18 4 La erosión en cuencas es causada principalmente por la lluvias y los escurrimientos. Dicha erosión reduce la productividad de las zonas de cultivo y produce perdida del suelo, un recurso No renovable. Por otro lado, el sedimento producido degrada la calidad del agua (alta turbidez) y es un buen medio de transporte de contaminantes químicos. 5-abr-18 5 5-abr-18 6 5-abr-18 7 5-abr-18 8 5-abr-18 9 5-abr-18 10 5-abr-18 11 5-abr-18 12 5-abr-18 13 5-abr-18 14 5-abr-18 15 5-abr-18 16 5-abr-18 17 Puede considerarse que la perdida de suelo en cuencas ocurre en tres fases Principales: 1. REMOCION DE LAS PARTICULAS DE SUELO. 2. TRANSPORTE DEL MATERIAL SOLIDO. 3. SEDIMENTACION DEL MATERIAL TERREO. El Sedimento viaja de las partes mas altas de las cuencas hacia las mas bajas. En algunos casos llegaría hasta los océanos o se deposita en zonas interiores de la cuenca o en lo embalses (Represas). 5-abr-18 18 1. REMOCION DE LAS PARTICULAS DEL SUELO La remoción o erosión de las partículas del suelo se puede clasificar en 04 tipos de EROSION del suelo: a. Erosión Laminar, b. Cárcavas, c. Canales d. Eólica e. Antrópica. 5-abr-18 19 a. Erosión Laminar: Es la remoción de una capa de suelo delgada y relativamente uniforme. Se produce cuando el impacto de las gotas de lluvia contra el terreno produce un desplazamiento de partículas de suelo; dichas partículas aun cuando se depositen quedan en estado “suelto”. 5-abr-18 20 El desprendimiento de partículas es la primera fase de la erosión laminar y esta en función directa de la energía cinética de las gotas de lluvia (de su masa y velocidad). Erosión Laminar: 5-abr-18 21 5-abr-18 22 b. Erosión de cárcavas: Es el escurrimiento que van desde pequeños agrietamientos hasta grandes barrancas que en su salida pueden alcanzar varios metros de ancho y profundidad, denominada Cárcavas. La característica distinta de las cárcavas es su constante crecimiento y profundización, lo cual provoca continuos deslizamientos de las paredes de las márgenes y por consiguiente una perdida acelerada del suelo. Este tipo de erosión produce importantes cantidades de material grueso. 23 5-abr-18 24 c. Erosión en Canales: Una vez que el flujo de ha concentrado y escurre en cauces o canales bien definidos, los esfuerzos cortantes ejercidos por el agua contra el fondo y las paredes de dichos canales, producen este tipo de erosión. En la erosión de canales, el aporte de sedimento depende de la capacidad erosiva de la corriente y de la resistencia del material del cauce. 5-abr-18 25 d. Erosión Eólica: Se presenta cuando el viento transporta partículas diminutas que chocan contra alguna roca y se dividen en más partículas que van chocando con otras cosas. Se suelen encontrar en los desiertos en formas de dunas y montañas rectangulares o también en zonas relativamente secas. Lo que conlleva un tiempo más largo, debido al tiempo que tarda en erosionar. 5-abr-18 26 d. Erosión Antrópica: Principalmente se debe a la mano del hombre y sus actividades. Ya que no intervienen directamente las fuerzas naturales (a excepción de la gravedad), sino la intervención humana a través de sus prácticas y tecnologías. La magnitud de este último proceso erosivo tan solo a comenzado a ser reconocida recientemente. 5-abr-18 27 Tabla: Grados de Erosión según su intensidad. Gómez y Alarcón. 1975, en Henao, 1988. 5-abr-18 28 2. TRANSPORTE DEL MATERIAL SOLIDO: Existen dos formas básicas de transporte de sedimentos: De fondo (rodando o saltando) y en suspensión. En la primera, se transportan principalmente las partículas gruesas que provienen de la erosión de canales. En la segunda, se transporta el material fino proveniente tanto de la erosión laminar como de los canales. Este material fino en muchos casos esta constituido fundamentalmente por material de lavado. 5-abr-18 29 3. SEDIMENTACION DEL MATERIAL TERREO: En el proceso de sedimentación son especialmente importantes los embalses de las presas y lagos, por ser los lugares de deposito mas comunes y donde el problema se acentúa por sus implicancias técnicas (perdida de capacidad, alteración de la calidad del agua, etc.) 5-abr-18 30 5-abr-18 31 5-abr-18 32 5-abr-18 33 5-abr-18 34 5-abr-18 35 CONSERVACIÓN DE RECURSOS NATURALES: SUELOS, BOSQUES Y BIODIVERSIDAD • Los recursos naturales de Perú son piedra angular de su economía – importantes para sectores clave como agricultura, pesca, forestal, petróleo, gas natural y turismo. • Perú uno de los países mas ecológicamente diversos del mundo. • CEA: $820 a $1,510 millones de Soles en perdidas anuales debido al daño ambiental degradación de suelos (erosión y salinidad) y deforestación. 0.00% 0.50% 1.00% 1.50% 2.00% 2.50% Desechos Municipales Deforestación Degradación de Suelos Contaminación del Aire en Interiores Exposición al Plomo Desastres Naturales Contaminación del Aire en Exteriores Abasto de Agua, Saneamiento Costo Anual del Daño Ambiental (miles de millones de Soles) Fuente: Larsen y Strukova, 2005 0.00% 0.20% 0.40% 0.60% 0.80% 1.00% 1.20% Desechos Municipales Deforestación Degradación de Suelos Contaminación del Aire en Interiores Exposición al Plomo Desastres Naturales Contaminación del Aire en Exteriores Abasto de Agua, Saneamiento Costo Anual de Degradación Ambiental (% del PIB) Fuente: Larsen y Strukova, 2005 SUELOS EN PERÚ • La tierra cultivable es escasa: 4.2 millones de hectáreas en cultivos anuales y perennes; representa solamente el 3.3% del territorio Peruano. • 0.16 ha de tierra arable per capita; uno de los promedios más bajos de los países en vías de desarrollo. • Por lo tanto la degradación de los suelos existentes representa un serio problema que amenaza un recurso natural de por si escaso. EROSIÓN DE SUELOS EN PERÚ: ALGUNOS HECHOS CLAVE • 18.9 millones de ha presentan un nivel de erosión de moderada a severa, principalmente en la Sierra, afectando 50%+ de los suelos; otro 40% de los suelos en la Sierra presentan erosión de ligera a moderada. • 110 millones de ha con erosión de ligera a moderada, principalmente en costa y en el oriente. • Un equivalente de 300,000+ hectáreas se pierden anualmente debido a la erosión de los suelos. • Los datos sobre erosión en Perú son anticuados y obsoletos, mayormente de 1970’s. Las estimaciones de perdidas son conservadoras. Datos exactos son una fuerte limitante para evaluar la magnitud del problema a nivel nacional. SALINIDAD DE SUELOS EN PERÚ • La salinidad de suelos es un grave problema a nivel global: 1,000 millones de hectáreas, 10% de la tierra cultivable del planeta. • Salinidad de suelos - sales solubles (nitratos y potasio) - restringe el crecimiento de las plantas, reducción de los rendimientos y de la calidad en forrajes. • En los ‘70s un estimado de 306,000 has. estaban afectadas por salinidad, principalmente en los valles costeros, representando 40%+ de la tierra cultivada. •Datos de 1970s (ONERN) - en más de la mitad (26) de los 51 valles costeros de Perú, la salinidad es un problema en más del 40% de la tierra cultivable. • Los datos son anticuados y obsoletos: la salinidad probablemente es un problema mucho más severo que hace 30+ años. CAUSAS DE LA DEGRADACIÓN DE LOS SUELOS EN PERÚ • Naturales: • Pendientes pronunciadas y terrenos montañosos de la Sierra hacen a la región vulnerable a la erosión. • Lluvias estaciónales y “El Niño” causan erosión y sedimentación, la falta de protección en los márgenes de corrientes de agua aceleran la erosión. • Erosión por viento un grave problema en la costa. • Alto contenido en sales de los suelos costeros. CAUSAS DE DEGRADACIÓN DE LOS SUELOS EN PERÚ • Inducidas por el Humano: • Sobrepastoreo en la Sierra • Deforestación en el Oriente • Practicas del cultivo que agravan la erosión y la sedimentación (Sierra y Oriente) • Sobre-irrigación (Costa), agua de mala calidad, falta de mantenimiento en sistemas de irrigación y agua. • Sobre-plantación de arroz en relación a las condiciones del mercado. • Bajos costos del agua no incentivan el uso eficiente de la misma. • Desinversión en los esfuerzos del gobierno en los últimos 30 años. CONSERVACIÓN DE SUELOS • Son los principales medios por los que productor puede reducir la degradación de los suelos, también mejoran la retención de humedad en los suelos e incrementan la productividad. • Publicaciones científicas establecen el aumento del rendimiento de los cultivos como un efecto las practicas de conservación de suelos. Estudios de 1980’s muestran incrementos promedio de 17.6% (La Encañada), 52.4% (Cajamarca), y 48.6% (Valle Colca). Con irrigación, los incrementos en rendimientos son mucho mayores. • La inversión en mano de obra puede ser substancial: $1,500 a $4,000 por hectárea. • La factibilidad económica depende más que nada en la inversión en mano de obra, el impacto en los rendimientos y los precios de los productos. BOSQUES DEL PERÚ • Los bosques son un gran recurso nacional: 68.7 millones de has. de bosques (2005) comprenden la 8va superficie más extensa del mundo. • 25.2 millones de has. en “Bosques en producción permanente”, de los cuales 7.5 millones has. estuvieron bajo contratos de concesión forestal en Octubre, 2005; 14.2 millones has. en “Áreas naturales protegidas”. • Pero Perú juega solo un papel menor en el comercio mundial de productos forestales y madereros ($136 millones en exportaciones en el 2002). • Gran oportunidad para mayor desarrollo comercial de los bosques. • Crecimiento significativo de plantaciones forestales: de 262,997 has (1990) a 754,244 has (2003), mayormente para protección de causes hídricos. DEFORESTACIÓN - HECHOS CLAVE • Las estimaciones más recientes de deforestación son de cerca de 150,000 has anualmente entre 1990 - 2000 (estudio PROCLIM) - no es una reducción de las tazas de deforestación anteriores (261,000 has anuales), sino una estimación más precisa. • Estimaciones (CEA) de perdidas económicas anuales por la deforestación: 280 a 590 millones de soles (valores de usos directos + indirectos). • Incrementos en la deforestación de 1990 al 2000 fueron particularmente severos en Amazonas (23.8%), Loreto (20.6%), Cajamarca (10.3%), Cusco (9.5%), y Madre de Dios (8.3%). • Deforestación acumulada hasta el 2000: 56% en cuatro departamentos: San Martín, Amazonas, Loreto, Junín. DEFORESTACIÓN - MÚLTIPLES CAUSAS • Agricultura de pequeña escala / roza, tumba y quema • Agricultura comercial de gran escala, plantaciones y ranchos ganaderos • Tala comercial • Desarrollo de petróleo, gas natural y minería. • Tala Ilegal • Construcción de caminos / carreteras. • Plantaciones de Coca Causas subyacentes: Pobreza Sub-valoración de los servicios ambientales proveídos por los bosques. 5-abr-18 48 MEDICIONES DE PERDIDAS DE SUELO 1) METODO APORTE POR SEDIMENTO (USBR) Donde: AS: Aporte de sediento, en m3/km2-año Ac: Área de la cuenca, en km2 5-abr-18 49 MEDICIONES DE PERDIDAS DE SUELO 2) METODO NAMBA: Donde: AS: Aporte de sediento, en m3/km2-año P: Precipitación media anual, en mm H: Desnivel máximo de cotas en la cuenca (entre las mas altas y la salida de la cuenca), en m. F: Relacion entre las áreas de suelo desnudo y las cubiertas con vegetación, en porcentaje.
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