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Escurrimiento y erosión
en relación con las condiciones del pastizal
Escurrimiento y erosión
en relación con la intensidad de pastoreo
Calidad del agua
Sinopsis
La erosión es un proceso natural y pocas tierras dejan de estar afectadas. La erosión natural en la mayor parte de las tierras no es más rápida que la formación de suelo. La erosión acelerada es más rápida que la formación de suelo y si continúa, puede resultar en una pérdida considerable de suelo. La erosión es el movimiento de sudo causado por las fuerzas del agua y el viento. Estas fuerzas desprenden y transportan partículas de suelo. Otros factores determinan el grado de erosión. La erosión es producida por el clima (principalmente la lluvia y el viento); el suelo (textura, estructura, desprendibilidad, infiltración, transportabilidad); la topografía (grado y largo de la pendiente); y la vegetación (cobertura, raíces, altura).
El escurrimiento del agua por la superficie es una parte normal del ciclo hidrológico y además son pocas las tierras donde no existe. Contribuye a las corrientes de agua, aunque la infiltración del agua subterránea (vertientes, etc.) es la fuente más deseable para las corrientes de agua. El escurrimiento excesivo contribuye a la erosión, priva al ecosistema del agua que le es necesaria y reduce el suministro subterráneo. Muchos de los factores relacionados con la erosión también están relacionados con el escurrimiento En consecuencia, los dos están interrelacionados.
La erosión causada por el agua y el escurrimiento comienzan con la gota de lluvia la que, incidentalmente, no tiene la forma de una lágrima como se croe popularmente. Tiene forma de riñón. El impacto de las gotas de lluvia es bastante grande. Cincuenta milímetros de lluvia por hectárea producen la fuerza suficiente para levantar 18 cm. de suelo hasta la altura de 1 metro. En las tierras desnudas o en las tierras de pastoreo muy pisoteadas las gotas de lluvia caen con tal fuerza que desprenden partículas de suelo Las gotas mismas compactan aún más el suelo. Se reduce la infiltración y el exceso de agua se escurre, llevándose las partículas de suelo. Uno de los objetivos del manejo de pastizales es el de reducir el pisoteo y crear una especie de vegetación que intercepte las gotas de lluvia reduciendo su fuerza. El agua que se escurre hacía el suelo por la vegetación no salpica ni desprende partículas de suelo. Se acrecienta la infiltración y se reduce el escurrimiento.
Los productos hidrológicos de los ecosistemas de bosques, tierras arbustivas y pastizales han sido investigados mediante diversos métodos por varios años en los EE.UU. Sin embargo, existen dificultades para comparar la información, porque en los estudios no se ha aplicado ningún grado de uniformidad de métodos para analizar el producto. No obstante, existe una gran cantidad de evidencia para señalar los impactos hidrológicos negativos del pastoreo intenso o abusivo en términos de una infiltración reducida y mayores tasas de compactación asociados con ese nivel de utilización. Lo que se comprende menos es el rol que jugarían estrategias de pastoreo debidamente balanceadas en la condición hidrológica, a largo plazo, de las cuencas con tierras de pastoreo (Gaither y Buckhouse, 1981). No es el propósito del autor repasar la literatura especializada Se citan algunas publicaciones seleccionadas y relevantes para ilustrar ciertos aspectos. Quienes deseen mayor información sobre el manejo de las tierras de pastoreo en cuencas en regiones áridas y semi-áridas podrán consultar la publicación de la "Society for Range Management" titulada "Rangeland Hydrology" (Branson, et al., 1972).
También merecen ser mencionadas algunas experiencias personales. Durante una visita a la "Khanasiru Range Station" en Jordania, se observaron los efectos beneficiosos de los pastizales mejorados La estación, ubicada en una zona con una pluviosidad anual de 250 mm, se caracteriza por una topografía accidentada y suelos poco profundos, por lo que está altamente expuesta al escurrimiento y a 1a erosión. La cubierta vegetal se encontraba en condiciones buenas a excelentes debido al pastoreo controlado y manejo apropiado durante años Le erosionabilidad de las tierras adyacentes era considerablemente menor debido a una topografía ondulante y al predominio del suelo profundo y bien desarrollado "berra tipo del Mediterráneo. Una parte de esta zona estaba cultivada y el resto era tierra de pastoreo sobreutilizada en malas condiciones.
Hubo una tormenta de lluvia antes y durante la visita. El escurrimiento desde las tierras aradas era tremendo y los cauces de agua se encontraron desbordantes de agua roja en poco tiempo, lo que constituía un testimonio amplio de la magnitud de las erosión que se habla producido. También se produjo un escurrimiento considerable en los pastizales sobre-pastoreados, pero la erosión fue menor, como se vio por el color del agua. El escurrimiento de las tierras de pastoreo de la estación fue prácticamente nulo y as pequeñas cantidades de agua que si se escurrieron estaban claras como el cristal.
Después de controlar el matorral en un rancho de Texas renació una vertiente y comenzó a fluir agua por un arroyo seco. El propietario afirmó que durante los cuarenta años en que habla poseído esas tierras nunca había visto agua en ese arroyo excepto durante inundaciones. Sin embargo, un hombre mayor, de más de 90 años de edad, afirmó que había pescado en ese arroyo cuando era niño hasta que se secó. En varias ocasiones después del mejoramiento de pastizales se ha observado un aumento de las vertientes y en el caudal de los arroyes. En una ocasión, una vertiente que estaba a punto de extinguirse fue salvada eliminando las freatófitas.
Los cambios en el tipo de vegetación, las modificaciones en la cubierta y las intensidades de pastoreo también pueden dar como resultado cambios correspondientes en el régimen hidrológico. Estos cambios pueden ser beneficiosos o desastrosos. Los cambios beneficiosos son más conducentes al pastoreo máximo de ganado en forma sostenida que los cambios desastrosos. En general, la infiltración aumenta y el escurrimiento y la erosión disminuyen con el mejoramiento de la condición del pastizal. Leithead (1959) encontró que el escurrimiento aumentaba en el área del "Davis Mountain Big Band" en Texas, a medida que se deterioraba la condición del pastizal y se hacía más lenta la absorción de la humedad por el suelo. Se llegó a la conclusión de que un sitio de pastoreo en buenas condiciones podía absorber humedad entre cinco y seis veces más rápido que el mismo sitio en malas condiciones. Allred (1950) demostró que la tasa de infiltración de lluvia disminuía drásticamente con la reducción de la cubierta vegetal y de materia orgánica (cuadro 12). La tasa de infiltración en el suelo denudo sólo alcanzó a 0,5 pulgadas por hora en comparación con una tasa de 1,0 pulgada por hora en tierras de pastoreo protegidas por 750 libras de forraje y material orgánico por acre, y 9,4 pulgadas por hora en tierras de pastoreo con 5.800 libras de material vegetativo por acre. En este caso la materia orgánica consiste en un material vegetal no consumido en la superficie del suelo en diversas etapas de descomposición. Esto también se llama materia orgánica o humus
Cuadro 12. Relación entre el forraje y el contenido de materia orgánica y la tasa de infiltración por hora (De Allred, 1950)
| Libras forraje mat.org.acre | Pulgadas de infiltración por hora |
| 750 | 1,0 |
| 2.150 | 8,5 |
| 5.800 | 9,4 |
En la zona central del estado de Utah, se estudiaron dos cuencas de gran elevación para determinar las diferencias en el escurrimiento de la superficie en relación con el suelo y la cubierta vegetal. Se produjo entre 3 a 5 voces más escurrimiento de superficie en la cuenca que tenía la cubierta vegetal más pobre. El escurrimiento durante el período de tres años del estudio fue de 10,33; 8,74; y 5,49% de la lluvia anual total en el área con la cubierta vegetal más pobre en comparación con el 4,10; 2,88 y el 1,05% para la cuenca con buena vegetación continua (Stewart y Forsling, 1931). Aldon y García (1973) afirmaron que la tasa anual promedio de producción de sedimento se redujo en 71 % en el período 1967- 71 en comparación con el período 1956 - 66 en una cuenca de 471 acres en el drenaje del Río Puerco en Nuevo México. Esta reducción fue el resultado de un aumento en el tamaño de las plantas y de la producción de humus.
El Junípero (Junperus spp.) y la Artemisa (Artemisia spp.) son especies indeseables en la zona de "Rocky Mountain" Gaither (1981) encontró que los valores del sedimento fluctuaban desde 1.572 kg/ha. en los ecosistemas de juníperos y 1.284 kg/ha. en los ecosistemas de artemisa, hasta 431 kg/ha. en ecosistemas de pastizales después de una investigación con un infiltrómetro "Rocky Mountain" fijado para estimular una tormenta convencional de 28 minutos con una intensidad de aproximadamente 10 cm/hr. Rauzi (1960) realizó estudios de infiltración en tierras de pastoreo en tres ubicaciones en las planicies del norte. Los sitios de pastizal de condición alta absorbieron casi tres veces el agua absorbida por los sitios de condición baja. Los resultados indicaron que en dos de las tres áreas las cantidades de vegetación en pie contribuyeron más a la infiltración que el material orgánico en el suelo. Meeuwig (1970) investigó las influencias de la vegetación, las propiedades del suelo y el grado de la pendiente en la capacidad de infiltración y estabilidad del suelo de tierras herbáceas altas en el "Wasatch Front" en el norte de Utah, bajo condiciones de lluvia simulada. Los resultados destacaron la importancia de la vegetación y de la cubierta de materia orgánica para mantener la capacidad de infiltración y la estabilidad del suelo. La infiltración también es afectada significativamente por las propiedades del suelo, especialmente la densidad de la masa, la agregación y el contenido de humedad.
Finalmente, Osborn (1956) clasificó diversas tierras de pastoreo en los EE. UU. con respecto a su capacidad de erosión inherente, sobre la base de ciertas características del sudo y luego realizó estudios para determinar sus requisitos de estabilización. Encontró que los suelos menos erosionables requerían aproximadamente 1500 libras de material vegetal por acre para la estabilización y que los suelos más erosionables requerían 5000 libras. Excepto en el caso de los suelos altamente erosionables, estos niveles de productividad eran equivalentes a aquellos para los pastizales utilizados en forma apropiada en condiciones buena baja o regular alta. Estos resultados también sugerían que algunas tierras no se debían utilizar debido al valor de la cuenca, según lo indicado en el cuadro 11.
Por lo general se piensa que el ganado compacta el suelo con el pisoteo, aunque hay quienes no concuerdan con esto, afirmando que los animales rompen las costras superficiales, acentuando la absorción del agua. Las investigaciones indican que el escurrimiento y posiblemente la erosión aumentan con la intensidad de pastoreo. La influencia del pisoteo no se puede descartar porque probablemente se produce una interacción entre el pisoteo y la defoliación que reduce la cubierta protectora sin perjuicio de la condición del pastizal.
Blackburn, et al. (1982) revisó la literatura sobre el tema, en un esfuerzo por ligar los efectos del pastoreo con la respuesta hidrológica y de las cuencas. Las zonas de tierras de pastoreo se dividieron en varias zonas ecogeográficas y se estudiaron por separado. Dichas zonas fueron las siguientes: artemisa/pasto, arbustos de desierto-salino, arbustos/pasto del semidesierto del sudoeste, pastizales de California, grandes planicies del norte, gran planicie del sur, tierra boscosa de piñones y juníperos, pino ponderosa/"bunchgras", tierras de pastoreo de gran elevación, bosques de maderas duras o pinos del este. Señalaron que el pastoreo de ganado influye en las propiedades hidrológicas del agua al remover la cubierta vegetal protectora, y por el pisoteo. Encontraron que la literatura está llena de numerosos ejemplos sobre los impactos adversos del pastoreo intenso o abusivo en las cuencas.
Sin embargo, concluyeron que el escurrimiento era mayor con tasas de ocupación moderadas en comparación con pastizales ociosos, pero que no existían diferencias en cuanto a la erosión, como lo ilustra la figura 15. El pastoreo excesivo produce escurrimiento y erosión excesiva (figura 15.) Estos y otros datos indican que se puede sustentar la producción animal sin causar daños al ambiente en lo que respecta a erosión. Esto ha sido corroborado por varios estudios.
Smeins (1975) concluyó en sus estudios que el pastoreo moderado posiblemente no aumente la erosión, pero pueda aumentar significativamente el escurrimiento en comparación con áreas donde el pastoreo es leve o nulo. El pastoreo moderado tiene el potencial para mantener un forraje favorable, posiblemente no aumente el riesgo de erosión, y tal vez pueda producir agua de escurrimiento de buena calidad para ser utilizada fuera de la cuenca. En Alberta, Canadá, se estudiaron áreas no pastoreadas y áreas que hablan sido pastoreadas por ganado vacuno a cuatro tasas durante 10 años. Los resultados indicaron que la erosión del suelo por el agua no constituía un factor crítico en el manejo aún después de 10 años de pastoreo intensivo. Las crecientes cantidades de vegetación en pie y de materia orgánica fueron asociadas con tasas aumentadas de absorción de agua (Johnston, 1962). Dunford (1949) midió el escurrimiento y la erosión por un período de 12 años en el bosque experimental "Manitou" cerca de Colorado Spings. Se estudiaron dos intensidades de pastoreo para determinar su efecto en los valores de la cuenca. Los resultados indicaron que el pastoreo moderado sería permisible en laderas relativamente suaves si la pérdida resultante de agua de escurrimiento no produce una escasez crítica de humedad para la productividad vegetativa.
El agua que está llena de sedimento no es agua de calidad. El sedimento enselva los cursos de agua y los embalses. Se ha demostrado que el agua de calidad desde este punto de vista se puede producir con pastoreo y prácticas de manejo apropiados. El fenómeno no está tan claro desde el punto de vista bacteriano. Es necesario comprender las relaciones entre el pastoreo de ganado y la contaminación del agua para manejar los pastizales y los cauces de agua en forma apropiada.
Dos estudios en zonas áridas y semiáridas indican que la contaminación del agua por el ganado es mínima. Un estudio realizado en Utah reveló que los análisis bacterianos (fecal y coliforme total) del agua del escurrimiento de las parcelas del filtrómetro, indicaban que el riesgo potencial para la salud pública originado por el pastoreo de ganado en tierras de pastoreo abiertas semiáridas en laderas suaves, probablemente es mínimo (Gifford, et al., 1976). En otro estudio no se detectaron efectos adversos de la contaminación fecal después que se introdujo el pastoreo de ganado vacuno en la cuenca semiárida cerca de "Coyote Fiat. en el sudeste de Utah. Esta área fue sembrada con "crested wheatgrass" en 1967 después de arrancar los piñones-juníperos y la acumulación de los desechos en hileras, y fue protegida del pastoreo hasta 1974, cuando se introdujo ganado a razón de 2 ha/uam. No se produjeron cambios importantes en la producción fecal y en el total de coliformes, lo que indicó que los riesgos potenciales para la salud por contaminación fecal durante este tipo de pastoreo son mínimos. La mayor parte de las tierras de pastoreo secas como las que cubren el sudoeste de los EE.UU. tienen pocas corrientes de agua permanentes o, tal vez, ninguna. Por lo tanto existen muy pocas o ninguna zona ribereña desde donde las bacterias puedan ser llevadas a un curso de agua. En la mayor parte de las áreas despejadas, especialmente aquellas con desechos, el agua del escurrimiento no puede fluir por la superficie y es muy poca la lluvia que se escurre (Buckhouse y Gifford 1976).
En cambio en las zonas montañosas de los EE.UU. la contaminación sí parece ser un problema, pero no se debe solamente al ganado. Estudios realizados en dos pastizales adyacentes a lo largo del arroyo Trout en Colorado Central revelaron que el pastoreo de ganado sólo había tenido un efecto mínimo en la calidad del agua. Sin embargo, la contaminación bacteriana del agua aumentó. Los recuentos bacterianos se redujeron a niveles similares a aquellos de los pastizales no utilizados después del retiro del ganado (Johnson, et al., 1978).
Stephenson y Street (1978) informaron sobre las fuentes y las variaciones, en los indicadores bacterianos, en arroyos durante un período tres años en un área de pastoreo de 233 km2 en el sudoeste de Idaho. La presencia de coliformes fecales se relacionó directamente con la presencia de ganado en las tierras de pastoreo de verano y los pastizales de invierno. Los recuentos de coliformes fecales en los arroyos adyacentes aumentaron al poco tiempo de haber sido introducido el ganado vacuno y se mantuvo alto durante varios meses después que el ganado fue retirado. El escurrimiento de los temporales de lluvia aumentó tanto la concentración fecal total como de coliformes en los arroyos de un área de pastoreo con manejo limitado y adyacente a pastizales de invierno, pero el escurrimiento por nieve derretida causó poco efecto. Los recuentos de coliformes totales variaron más con los cambios en el flujo de los arroyos que los de los coliformes fecales. Los efectos fueron los mismos en las áreas cercadas asignadas para pastoreo de verano, bajo un sistema de pastoreo diferido, excepto que los recuentos bacterianos no fueron tan altos o persistentes. La disminución de las concentraciones bacterianas en varios sitios de muestreo corriente indicó que ciertos segmentos de los arroyos eran autopurificantes. La presencia o la ausencia de ganado a lo largo de los arroyos eclipsó cualquier efecto que las variaciones en la concentración química del agua pudiese haber tenido sobre las concentraciones bacterianas.
White (1976) recogió muestras de agua superficial desde septiembre de 1972 hasta agosto de 1973 inclusive, en las laderas del lado norte del monte Taylor en el centro oeste de Nuevo México. Se determinaron los efectos del pastoreo, el riego, los embalses, la eliminación de la vegetación, y la construcción de caminos en la calidad natural del agua. De estas prácticas de uso de la tierra, la construcción de caminos tuvo el mayor efecto sobre la calidad del agua, pero todas ellas tuvieron un efecto significante en, al menos, uno o más de los constituyentes disueltos. Skinner et al. (1974) midió la calidad del agua de una cuenca durante tres veranos. El recuento de placa standard de 20 c y las bacterias aeróbicas enumeradas en agur de soya "trypticase" alcanzó un número aproximado de 5 x 103 células/ml. en julio, y permaneció en esta concentración durante el resto del verano. El recuento de placa standard a 35 c en general fue constante manteniéndose alrededor de 50 células/ml. cada verano en todos los sitios de muestreo. El total de coliformes en 9 de 17 casos, aumentó en diez veces al final de julio o en agosto por sobre los valores de 10 o menos por 100 ml en junio. Los coliformes fecales en 11 de 17 casos aumentaron su concentración 10 a 100 voces en julio o agosto sobre los valores obtenidos en junio o septiembre. El máximo de estreptococos, por lo general, se observó en todos los lugares de muestreo en julio o agosto, excepto en 1972 cuando se pastorearon ovejas en septiembre. Un arroyo ubicado en un área natural de la cuenca parecía estar menos contaminado que los otros arroyos de la cuenca que estaban influenciados por la utilización humana.
Los régimenes alterados creados por la reducción de las infiltraciones y el exceso de escurrimiento superficial y la erosión del suelo constituyen síntomas de desertificación (figura 5 ). Estos a su vez promueven otros síntomas; cambios en el microclima, aumento de la micro-aridez, productividad decreciente y disminución de su utilidad. Los estudios y la experiencia han demostrado que las tasas de infiltración aumentan y que la erosión y el escurrimiento disminuyen con los aumentos en 1a condición del pastizal. Un estudio reveló que, excepto en los casos de suelos altamente erosionables, a posible lograr la estabilización con la condición baja buena o regular alta. Los estudios también han demostrado que la intensidad de pastoreo moderada (grado de utilización apropiado) puede mantener un recurso favorable de forraje sin aumentar el riesgo de erosión. Podría producir agua de escurrimiento de buena calidad para ser utilizada fuera de la cuenca. Tanto la condición mejorada del pastizal y el grado apropiado de utilización se pueden lograr mediante las manipulaciones del ganado. También se logrará una producción ganadera superior y el control de la desertificación.
La influencia del ganado en la contaminación bacteriana del agua parece ser mínima en las áreas áridas y semiáridas. Hay evidencia de que el pastoreo de ganado cerca de los arroyos de las montañas puede contribuir a alguna contaminación bacteriana, aunque los recreacionistas también lo hacen y es probable que aporten más.
