HOMBRE, EROSIN Y SEDIMENTOS.(MAN, EROSION AND SEDIMENT).Edgar Lpez 1.1, Estudiante de Ing. Civil, Universidad Nacional de Colombia, Departamento de Ingeniera Civil y Agrcola

RESUMEN

ABSTRACT

I. INTRODUCCIN.En el mundo, una pequea porcin de su rea terrestre le corresponde al territorio suramericano, apenas el 12% de su totalidad (17.800.000 Km2), sin embargo, sobre su superficie discurre e interacta cerca del 65%[footnoteRef:1] del agua dulce del planeta, representado principalmente por tres de sus cuencas ms significativas (Amazonas, Paran y Orinoco), cuyas cauces presentan sus puntos de concentracin sobre el ocano atlntico, ocano que recibe cerca del 78 % de las aguas totales de Suramrica. De igual manera, al contar con tal riqueza hdrica, Suramrica se hace acreedor de los primeros puestos en produccin y transporte de carga de sedimentos, cerca del 13 % de la totalidad mundial[footnoteRef:2], carga transportada principalmente por el cauce de sus tres cuencas representativas. [1: Clculos del Programa Ambiental de las Naciones Unidas (UNEP).] [2: Milliman, J.D., Syvitski, P.M., 1992. Geomorphic/tectonic control of sediment transport to the ocean.]

Por otra parte, el territorio suramericano y especficamente el territorio colombiano cuenta con una de las zonas de mayor produccin de sedimentos en el mundo, esto comparndolo con el rea en la que se generan los procesos de erosin, dicha zona es la cuenca del rio Magdalena, que presenta un rea pequea, pero en sus proporciones transporta la mayor cantidad de sedimentos en cuencas de tamao medio de todo el territorio suramericano, (figura 1), la cuenca cuenta con un rea cercana a los 257.440 km2 y transporta un valor promedio de 690 t/Km2ao, presentando valores mnimos y mximos entre los 10 y 2200 t/Km2ao [footnoteRef:3] respectivamente, este valor es catalogado como alto en cuencas de cualquier tamao y la variacin que presenta es causado en gran proporcin por los cambios en los regmenes de precipitacin a lo largo del pas, a la intensa actividad tectnica, las condiciones litolgicas y los altos niveles de la intervencin del hombre. [3: Restrepo, J.D., Kjerfve, B., 2000b. Magdalena River: interannual variability (19751995) and revised water discharge and sediment load estimates]

Fig. 1. Carga de sedimentos y rea de algunas cuencas del territorio suramericano.[footnoteRef:4] [4: Fuente: Ludwig, W., Probst, J.J., 1998. River sediment discharge to the oceans: present controls and global budgets.]

Bajo el concepto de erosin, este se define como un proceso natural, que est perfectamente vinculado con la dinmica del planeta, constituyendo una pieza fundamental en los procesos del ciclo hidrolgico y geomorfolgico, cuya funcin es otorgar un balance entre masa y energa, dando un equilibrio dinmico entre el terreno y sus componentes, dicho proceso est vinculado con otros dos mecanismos que son el transporte y la sedimentacin que bajo el modelo de ciclo, estn controlados por las condiciones del terreno y estas a su vez modelan las caractersticas del mismo, es decir los procesos y su campo de trabajo se adaptan a las necesidades existentes, enmarcados en lo que se denomina equilibrio dinmico. La produccin de sedimentos y la carga que es transportada en los cauces de las cuencas en un tiempo y rea determinada es un indicador de la cantidad de material erodado y la susceptibilidad que tiene un terreno para ser erosionado, los procesos erosivos que se desarrollan en una cuenca, la capacidad que tenga esta de transportarlos hacia la red de drenaje y la capacidad de carga con la que cuente los cauces es dependiente de la interaccin entre parmetros naturales (geolgicos, hidrolgicos y climticos), adems de los cambio producidos por la actividad del hombre sobre el sistema fluvial. Los procesos naturales enmarcan un papel fundamental en los procesos de erosin, la importancia de cada parmetro y el rol que tiene han sido temas de muchos estudios, arrojando resultados muy variables, pues mientras algunos autores como Milliman & Syvitski[footnoteRef:5] sealan que los parmetros con mayor relevancia son los relacionados con los procesos geolgicos y la produccin de sedimentos est mucho ms ligado a la actividad tectnica, otros autores como John N, Holeman[footnoteRef:6] otorgan a la precipitacin y las caractersticas de la cobertura vegetal de la zona un valor mucho ms importante y dominante en la produccin de sedimentos. [5: Milliman, J.D., Syvitski, P.M., 1992. Geomorphic/tectonic control of sediment transport to the ocean.] [6: The Sediment Yield of Major Rivers of the World, 2010, http://onlinelibrary.wiley.com/]

En la actualidad, se conoce que la produccin de sedimentos depende de mltiples factores y segn las caractersticas de la zona de estudio, estos tendrn mayor o menor relevancia, las condiciones naturales son diferentes para cada territorio.La cuenca del rio Magdalena no es ajena a esta variabilidad, a lo largo de todo el territorio se presentan zonas con diferencias notables en cuanto a sus condiciones y procesos naturales, que caracterizan cada una de las sub-cuencas que la abastecen (figura 2), dichas zonas estn ligadas a los procesos hidrolgicos y litologa propias, adems de otro factor de suma importancia, la actividad antrpica. La deforestacin, conversin de zonas forestales a zonas agrcolas o ganaderas y la minera, han sido agentes que se involucran a este ciclo natural, causando perturbaciones de gran impacto.El equilibrio dinmico consiste en la capacidad que tiene un sistema para afrontar cambios y dar respuestas suficientes que permitan continuar con su desarrollo natural, sin embargo la interaccin del hombre ha condicionado y modificado dichos procesos, esto se traduce en desastres. El desarrollo humano y en este caso el colombiano se ha condicionado a los procesos naturales, pero la fuerte modificacin de este, ha ocasionado que se generen problemticas, que son objeto del presente ensayo.Bajo la investigacin realizada se busca resolver el siguiente cuestionamiento.Entendiendo el proceso erosivo como componente de un ciclo natural y dinmico, han sido las actividades antrpicas un factor de importancia similar a los procesos hidrolgicos y geomorfolgicos en la generacin de sedimentos.La hiptesis que se establece inicialmente, es que la intervencin del hombre si ha modificado los patrones de produccin de sedimentos, la medida en que ha influenciado no se puede definir a groso modo. La metodologa que se seguir para desarrollarla ser el establecer patrones de produccin de sedimentos en algunas zonas del pas antes y despus de la intervencin del hombre, esto con ayuda de informacin secundaria, basada en diversos estudios de impacto sobre la cuenca del rio Magdalena y de este modo establecer un resultado concluyente frente a la hiptesis planteada. Fig. 2. Carga de sedimento promedio para 32 sub-cuencas tributarias de la cuenca del rio Magdalena, la numero 24 y la 25 correspondes a las cuencas del rio Opon y Carare, cuencas que presentan los valores ms altos en carga de sedimentos [footnoteRef:7] [7: Fuente: Factors controlling sediment yield in a major South American drainage basin: the Magdalena River, Colombia, Juan D. Restrepo, 2005]

II. PARMETROS QUE INFLUYEN EN LA PRODUCCIN DE SEDIMENTOS.

La variacin de la produccin de sedimentos es caractersticamente alta en terrenos de carcter tropical, es caracterstico de estas zonas presentar divergencias temporales y espaciales.

En cuencas de orden mayor se establece que la produccin de sedimentos toma lugar en el inicio del rio, donde por lo general presenta pendientes ms altas y condiciones ms favorables para la produccin de sedimentos, dejando la zona media y baja para los respectivos procesos de transporte y sedimentacin, este no es el caso de la cuenca del rio Magdalena, que por sus caractersticas presenta procesos de produccin en todo su recorrido.

En un contexto global, se ha establecido que la produccin de sedimentos se atribuye a mltiples factores, sin embargo, muchos estudios han mostrado que el aspecto tectnico presenta un mayor peso en cuencas de caractersticas similares a la cuenca del rio Magdalena, cerca de 2 a 3 veces por encima de los dems factores[footnoteRef:8], el pas y esencialmente el rea encerrada por la lnea divisoria de la cuenca del rio Magdalena esta compuesta por cordilleras y un sistema geolgico relativamente joven que presenta alta actividad tectnica y gran nmero de fallas geolgicas, ubicadas a lo largo del cauce, esto soporta los fundamentos establecidos por Milliman. [8: Milliman, J.D., Syvitski, P.M., 1992. Geomorphic/tectonic control of sediment transport to the ocean.]

Sin embargo diversos estudios sobre el pas, han determinado que la produccin de sedimentos esta en gran medida ligada a los valores de escorrenta y precipitacin anual, con una participacin de 16% y 14 %[footnoteRef:9], respectivamente, la respuesta que presenta el rio a fenmenos de lluvia extrema y a todas las variaciones de volumen de precipitacin a lo largo del territorio son ms marcadas que los cambios geolgicos, esto en principio se debe la alta cantidad de lluvias presentadas y la susceptibilidad que presenta la cuenca a fenmenos como el ENSO (Fenmeno del nio), la variacin de caudales y transporte de sedimentos es mucho ms evidente y la relacin entre esta dos variables es notoria (Figura 3). [9: Estudio realizado para 26 sub-Cuencas, constituidas dentro dela cuenca del rio Magdalena, Efectos naturales y antrpicos en la produccin de sedimentos de la cuenca del rio Magdalena, 2005.]

Fig. 3. Variacin de la descarga para el rio Magdalena durante 20 aos y variacin de la carga de sedimentos influenciadas por los fenmenos del nio y la nia.[footnoteRef:10] [10: Efectos naturales y antrpicos en la produccin de sedimentos de la cuenca del rio Magdalena, 2005.]

Los grandes cambios asociados con el uso de la tierra y la explotacin de recursos corresponden principalmente al desarrollo de la poblacin, ms del 70% de los habitantes colombianos viven dentro del rea comprendida por la cuenca del rio Magdalena, presentando una densidad de 120 habitantes/Km2 (IDEAM,2001), que comparada con la densidad que presenta la cuenca del rio Amazonas 0.24 Habitantes/Km2 es muy alta, por este motivo el condicionamiento que proporciona la actividad humana sobre la produccin de sedimentos es muy relevante. Al aumento de poblacin y de produccin se suma las pobres tcnicas agrcolas con las que cuenta el territorio colombiano, la amplia tasa de deforestacin que aumenta en gran proporcin la tasa de erosin (Figura 4.) y la minera, han distorsionado la forma de los hidrogramas naturales, las coberturas naturales del suelo, los regmenes de lluvias con la alteracin localizada de agentes del ciclo hidrolgico y por ende la produccin de sedimentos y aunque en teora todos estos factores son conocidos por el hombre, el estudio sobre esta problemtica ha sido escaso, por lo que la respuesta que presenta una cuenca a ciclos por fuera de su naturaleza es un poco incierta.

III. ACTIVIDAD ANTRPICA.

El principal factor de estudio en la intervencin antrpica se dirigir al cambio en los usos del suelo, la deforestacin y actividad minera. El pas ha desarrollado un modelo econmico que atenta contra el correcto uso del suelo, pues en el afn de satisfacer necesidades e intereses econmicos se ha olvidado de ejercer un control sustancial sobre la correcta distribucin en usos del suelo, un claro ejemplo se puede ver en el uso de tierra para la minera, se han acabado con bosques enteros para desarrollar dicha actividad y en en zonas como caldas se ha solicitado ms de la mitad de su territorio para realizar actividades mineras[footnoteRef:11]; sobre el rio Minero, afluente principal del rio Carare se registr para el 2001 una carga de sedimento de 2000 mg/L como producto de la extraccin de esmeraldas (IDEAM, 2001), y el rio Saldaa presenta cerca de 80% del rea de su cuenca como zonas de actividad minera, y que sobre la cuenca del rio Magdalena su punto de concentracin presenta los ms altos valores en carga de sedimentos. [11: Minera en Colombia Fundamentos para superar el modelo extractivista, 2013]

Sobre los aos de 1970 a 1990 la cobertura de bosque sobre la cuenca del rio Magdalena paso del 42.6% al 25.4 %, adems, sobre este mismo periodo de tiempo la incorporacin de cultivos y zonas ganaderas en lo que eran zonas de bosques aumento en un 15.7%. y sobre los ltimos 20 aos este valor a aumentado en cerca de un 30 %, es decir 30 % de lo que era bosque ahora est ocupado por zonas de cultivo y agricultura. Especficamente sobre las cuencas del rio Sogamoso y Cauca esta disminucin de bosques coincide con un gran incremento de transporte de sedimentos para dichos aos pasando de 121.000 t/dia en 1980 a 152.000 t/dia en 1990, incrementando cerca del 26%, en Sogamoso el caso fue mucho ms contundente, la produccin aumento 2.5 veces de su carga normal en un periodo de 10 aos (figura 5).Este comportamiento no solo ha sido propio del territorio, en continentes como Asia se han reportado incrementos de 80% en el transporte de sedimentos producto del cambio de bosque por pasto, que en esencia generan cambios en el ciclo hidrolgico y modifica las propiedades fsicas y qumicas del suelo, dando como resultado una mayor susceptibilidad a los procesos de erosin.En Colombia estos cambios son mucho ms apreciables debido al tamao de las cuencas, puesto que el rea deforestada en cuencas pequeas significa un mayor impacto, pues dada sus caractersticas son ms sensibles a estos cambios, que implican menor capacidad de la cuenca para almacenar sedimentos, dando toda la carga a los cauces.Se calcula que la cuenca del rio Magdalena contaba con 90 % de cobertura vegetal antes de los asentamientos humanos, luego de comenzar el desarrollo social sobre sus zonas aledaas se ha perdido cerca del 80%, cerca de 340000 hectreas de bosque perdido por ao, calcula el IDEAM y aumenta anualmente.Con base de un estudio de la universidad Eafit y la universidad de Colorado, se calcul que la cuenca ha aumentado sus ndices de erosin en ms de 50%, lo que hoy se traduce en valores de 78% de erosin para la cuenca del rio Magdalena, lo que clasifica al rea andina dados sus altos ndices de erosin como zona en estado de desertificacin.

Los estudios realizados sobre la cuenca del rio Magdalena han demostrado que 50% de la generacin de material erosionado responde a la intervencin directa del ciclo hidrolgico y geomorfolgico, es decir procesos naturales[footnoteRef:12], el restante se atribuye a actividades vinculadas por la minera, la deforestacin y la construccin de infraestructuras. [12: (Kettner, Restrepo y Syvitski, 2010)]

IV. ANLISIS Y CONCLUSIONES.