MODELO PARA EVALUAR LA EROSION HIDRICA EN COLOMBIA UTILIZANDO SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRAFICA

PROPUESTA DE PROYECTO DE GRADO

1.TITULO

MODELO PARA EVALUAR LA EROSION HIDRICA EN COLOMBIA UTILIZANDO SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRAFICA

Presentado por:

SANDRA JANETH PEREZ GALLARDO

Geóloga

Directores propuestos

Dr. PABLO LEYVA

Director General del IDEAM

Ing. JORGE GOMEZ GOMEZ

Director Especialización en SIG

Escuela de Ingeniería Civil

Universidad Industrial de Santander

Entidades Interesadas:

INSTITUTO DE HIDROLOGIA, METEOROLOGIA Y ESTUDIOS AMBIENTALES-IDEAM

Subdirección de Geomorfología y Suelos

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

Escuela de Ingeniería Química

Especialización en Ingeniería Ambiental

Fecha y lugar: Santa Fe de Bogotá, D.C., Junio de 2000

2. PLANTEO DEL PROBLEMA

La degradación del territorio colombiano por erosión y sedimentación es el fenómeno más notorio y de amplias repercuciones económicas, sociales y ecológicas. Las causas están dadas por una convergencia de factores naturales y antrópicos ligados a la historia geológicas y morfoclimáticas del país, acentúada por la actividad social desordenada, que cada día se hace más crítica, debido al conflicto entre el uso que el hombre hace de su entorno ambiental y las potencialidades que éste le brinda, sin la adopción de criterios y pautas para prevenir o controlar los eventos geodinámicos.

Nuestro país se caracteriza por presentar condiciones favorables para que se interrelacionen algunos factores naturales que permiten el desarrollo del proceso de erosión hídrica; entre los factores naturales se encuentran: el tipo de material afectado (suelo), los factores climáticos como la precipitación, el papel de protección que ofrece la cobertura vegetal al medio, el gradiente del terreno y las condiciones de drenaje, son entre muchos, algunos de los factores que intervienen en la activación de este proceso.

La falta de prácticas eficientes de conservación de suelos y manejo de cultivos por parte de la población, han incrementado en el país las áreas potencialmente amenazadas por el proceso de erosión hídrica, por lo tanto, es urgente identificarlas para ejercer medidas de planeamiento, así como también, predecir la cantidad de la erosión que podría producirse si se cambia el uso del suelo.

El proyecto que se propone es importante para el país porque permitirá conocer un panorama de la degradación de los suelos a partir de la erosión hídrica en Colombia; además, contribuye a dar un nivel de desertificación en el país e igualmente sirve para calcular el rendimiento de sedimento a partir del desarrollo de modelos a escala mayores. También, se podrá obtener la erosión actual si se relaciona las pérdidas de suelo por erosión hídrica con una calificación del uso de la tierra, esto, con el fin de considerar el efecto antrópico, siendo una información útil para evaluar la evolución en el tiempo de la erosión, importante para la toma de decisiones de política y gestión en el futuro del país.

Finalmente, el IDEAM tiene como función establecer los indicadores ambientales del país, para el Sistema de Información Ambiental (SINA), e igualmente, establecer modelos que permitan interrelacionar estos indicadores. Con este trabajo se entregará una metodología para ser implementada en un SIG, utilizando los siguientes indicadores: agresividad de la lluvia, erodabilidad del suelo y protección de la cobertura vegetal, con el fin de lograr una espacialización del país con respecto a la erosión hídrica, complementando de esta forma el trabajo que actualmente adelanta la Subdirección de Geomorfología y Suelos y el Servicio de Información Ambiental del IDEAM.

3. OBJETIVOS

3.1 GENERAL

Evaluar la degradación de los suelos por la erosión hídrica en el territorio colombiano a escala 1:1.500.000, a partir de la elaboración de un modelo para ser implementado en SIG.

3.2 ESPECIFICOS

- Evaluar el índice de erosividad de la lluvia con el fin de definir el potencial que tiene la lluvia para erosionar.

- Evaluar el índice de erodabilidad del suelo a partir de algunas propiedades de los suelos consideradas las más importantes a esta escala de trabajo.

- Evaluar el índice de protección de la cobertura vegetal de acuerdo con el mapa de coberturas vegetales uso y ocupación del espacio a escala 1:500.000 del IDEAM y la pendiente del terreno.

- Elaborar el modelo aplicando una ecuación matemática que permita la interrelación entre los índices anteriores.

4. ESTADO DEL ARTE

4.1 GENERALIDADES

La erosión del suelo es un problema ambiental muy serio que está afectando a la mayoría de los países de América Latina. Este problema, según varios autores, es mucho más dramático que la reducción de la capa de ozono y que el calentamiento producido por la acumulación de gases efecto invernadero, sencillamente porque afecta la capacidad productiva de los suelos y por lo tanto la subsistencia de millones de personas.

Los suelos de gran parte de la superficie terrestre están siendo desbastados debido a un inadecuado manejo y a la vez están siendo contaminados por tóxicos químicos a un ritmo que compromete la vida en el planeta (SOTER, 1988 en Salazar, 1991). Esto, sumando a la destrucción indiscriminada de los bosques, han incrementado la degradación de los suelos, generando pérdidas en su productividad, lo cual trae graves consecuencias económicas y sociales.

4.2 AVANCES EN LA PREDICCION DE LA EROSION DE SUELOS

Para resolver un gran número de problemas de cultivos, suelos y manejo de cuencas se requiere hacer estimaciones de la erosión. A nivel mundial se han realizado numerosos modelos para predecir la erosión, entre ellos, se encuentran los métodos empíricos para calcular la erosión total laminar y en surcos en un segmento de pendiente como la Ecuación Universal de Pérdida de Suelos (Wisxhmeier y Smith, 1978 en Jones. et al 1991), el Método OnstandFoster (Onstad y Foster, 1975 en Jones et al 1991) y la Ecuación Universal Revisada de Pérdidas de Suelos (C.A. Jones R.H. Griggs, J.R. Williams y R. Srinivasan, 1991).

La Ecuación Universal de Pérdida de Suelos (USLE), es un método que utiliza seis factores: erosividad de la lluvia, susceptibilidad de erosión del suelos, largo de la pendiente, magnitud de la pendiente, cubierta y manejo de cultivos y residuos, y prácticas de conservación, para estimar la pérdida de suelos promedio por el período de tiempo representado por la erosividad de la lluvia, generalmente un año.

La Ecuación Universal Revisada de Pérdida de Suelos (RUSLE), fue desarrollada para superar algunas limitaciones de USLE.

El método Onstad-Foster (AOF), es un procedimiento matemático para estimar los potenciales de desprendimiento y transporte del suelo, incluyendo las proporciones relativas de erosión en surcos e inter-surcos, para laderas compuestas por uno o más segmentos con distintas características, utiliza una versión modificada de USLE para estimar el desprendimiento del suelo.

En Sudáfrica, Elwell y Stocking, 1982 en Jones, 1991, desarrollaron un modelo denominado “Modelo de estimación de la pérdida de suelo (SLEMSA)”, que se asemeja al de la Ecuación Universal, variando algunas de las variables, igualmente calcula la pérdida de suelo media anual a largo plazo.

Las anteriores metodologías fueron diseñadas para predecir la erosión del suelo en pendientes como guía para la planificación de la conservación a nivel de predios, su aplicación en el país es limitada debido a que los métodos para estimar los factores no se encuentran disponibles, sin embargo, esta metodología permite definir que los procesos erosivos incluyen conceptos comunes (como es el caso de los agentes erosivos) y criterios similares en la formulación (la erosión en función de cobertura vegetal, pendiente, suelos, y uso del suelo).

Desde el punto de vista de degradación de suelo, la UNEP, FAO y otros organismos internacionales como ISSS (International Soil Society Science), produjeron en 1990 un mapa mundial de la degradación de los suelos inducida por el hombre a escala 1:10 millones, con el cual se busca acrecentar o fortalecer la vigilancia o control que deben tener políticos, planificadores y los que toman decisiones, del peligro que resultaría de un mal manejo de los suelos y las tierras. Aunque es una visión global, definida en cuatro unidades de mapeo (erosión hídrica, erosión eólica, deterioro químico y deterioro físico), permite concluir que con evaluaciones más detalladas, se podrá obtener a escala nacional algo similar, tal como lo están haciendo países como Cuba, México y Uruguay.

En cuanto al riesgo por erosión hídrica, se encuentra la metodología establecida por la FAO y aplicada por Ortiz, 1984 en la República Mexicana. La metodología de la FAO para evaluar erosión considera cuatro grupos de factores: 1) Factores climáticos, 2) Factores edáficos, 3) Factores topográficos y 4) Factores Humanos, interrelacionados a partir de una ecuación matemática. Con la aplicación de esta metodología en la República Mexicana se obtuvieron resultados útiles con fines comparativos

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