VALORACIÓN DE LOS SERVICIOS AMBIENTALES DE LOS HUMEDALES ALTO ANDINOS DEL VALLE DEL RÍO CHALINGA Comuna de Salamanca, IV Región de Coquimbo, Chile

Facultad de Historia, Geografía y Ciencia Política Instituto de Geografía

VALORACIÓN DE LOS SERVICIOS AMBIENTALES DE LOS HUMEDALES ALTO ANDINOS DEL VALLE DEL RÍO CHALINGA Comuna de Salamanca, IV Región de Coquimbo

Por: CAMILO ANDRÉS SANCHEZ BOZO

Seminario de Grado presentado al Instituto de Geografía de la Pontificia Universidad Católica para optar al grado académico de Licenciado en Geografía.

Profesores Guía: Mauricio Calderón Sánchez y Gloria Naranjo Ramírez

Junio 2014 Santiago, Chile ©2014, Camilo Andrés Sánchez Bozo

AUTORIZACIÓN PARA LA REPRODUCCIÓN DE LA TESIS Se autoriza la reproducción total o parcial, con fines académicos, por cualquier medio o procedimiento, incluyendo la cita bibliográfica que acredita al trabajo y a su autor.

FECHA: 26 de Junio de 2014

___________________________________ FIRMA ___________________________________ DIRECCIÓN ___________________________________ E-MAIL – TELÉFONO

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Dedicado a cada romántico que le hace sentido las palabras de M. Lermontov, “Nos aplasta la mano del tiempo, El trabajo nos destruye, Todo poderoso, la vida es vulnerable, Vivimos solo para el minuto”, Que la vida sea inserción dentro de la naturaleza, “el hombre es un ser estando ahí”, y ese ahí es la naturaleza. La naturaleza no es un objeto, al contrario, es lo que nos define. El mirar a la luna, el mirar los bosques y desiertos, es encontrarse a uno dentro de una contemplación introspectiva. La entidad no se limita solo a si misma, sino que se puede abstraer en el colectivo. Soñando se escapa al presente de la experiencia mecanizada, pero aún así debemos sentir al viento libre con nuestras caras, oír y sentir al río y finalmente, llorar con lágrimas de esteros por el puma herido. Que vuele alto la luz de los sueños que desde arriba harán florecer los nenúfares ocultos en las tinieblas mercantiles, Dedíquese a los hombres leales y románticos, el tiempo aún no es nuestro, pero lo será el infinito.

“Estouros, incêndios, inundações Epidemias, contradiçoes Meros eventos sem dimensão Ao pé das matérias do coração” (Miguel Araújo, canción “Matérias do Coração”, disco “Cinco días e meio”)

Camilo.

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AGRADECIMIENTOS En primer lugar, quiero agradecer de partida por su apoyo incondicional a mi familia. A mi madre Gregoria Bozo, a mis tíos Hortensia Bozo, Inés Bozo y Víctor Vargas por aguantar mi mal genio durante la fase de elaboración del presente y entender que me ponía idiota ante su genuino interés por saber como iba encaminado mi trabajo al hacerme la pregunta ¿cómo va todo en la universidad?. En segundo lugar quiero agradecer a mis amigos. En especial a Juan Correa, Mario Pezoa, Luis Bahamondes y Daniel Pérez, por estar ahí compartiendo de la vida y de una buena conversa que muchas veces me ayudó a relajarme. A Loreto Rojas, José Soto, Francisco Molina, Esteban Yáñez y Francisco Miranda por su amistad y por comprender lo distraído que me había vuelto, “ahora debo volver a reconectarme a la tierra”. En tercer lugar, le doy mis mas sinceros agradecimientos a mis profesores guía. Al profesor Mauricio Calderón, por orientarme y motivarme a evaluar los humedales desde esta perspectiva que junta dos pasiones, el agua y el suelo. A la profesora Gloria por todo su apoyo tanto en la realización de está investigación como en la parte personal. Por otro lado, quisiera agradecer al profesor Francisco Guerra, el cual me dio la primera oportunidad de ser ayudante de un curso en la universidad, precisamente hidrología y evaluación de recursos hídricos, que despertó mi interés por los temas ligados al agua, tanto por si misma como por recurso. También quiero agradecer a la comunidad Agrícola y Ganadera San Agustín por permitirme entrar a la zona de Gabino y acompañarme. En especial a Iván Barraza, Hugo Vicencio y Hugo Barraza. Finalmente quiero destacar que el presente seminario fue financiado con el apoyo de mi familia, en especial de mi Madre en lo monetario y de mis tíos en tiempo, visitas y traslados hacia y desde la Comuna de Salamanca. Lo cual se los agradezco en infinidad.

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CONTENIDOS Autorización para la reproducción de la tesis…………………………………………….

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Agradecimientos………………………………………………………………………….. iii Índice de tablas, esquemas y gráficos…………………………………………………… viii Índice de fotografías y figuras………………………………………………………… Resumen…………………………………………………………………………………..

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Capítulo 1. Introducción………………………………………………………………….. 1 1.1 Planteamiento de problema …………………………………………………………... 1 Capítulo 2. Objetivo e hipótesis

……………………………………………………... 5

Objetivo de la investigación………………………………………………………………. 5 Objetivos Específicos……………………………………………………………………... 5 Hipótesis…………………………………………………………………………………... 5 Capítulo 3. Marco Teórico………………………………………………………………… 6 3.1. Conceptos de Humedal bajo la perspectiva de la ciencia del suelo………………….. 6 3.1.1 Suelos húmedos – hidrosuelos, el origen del concepto humedal…………………… 7 3.1.2 Clasificación hidrogeomórfica de humedales ……………………………………...

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3.1.3 Importancia de los humedales……………………………………………………… 11 3.2. La intervención en el humedal: conceptos de calidad, conservación y sustentabilidad aplicados a los humedales………………………………………………………………… 12 3.2.1. Salud o Calidad del suelo…………………………………………………………. 13 3.2.2. Resilencia………………………………………………………………………….. 14 3.3.¿Qué hacer ante un humedal? ………………………………………………………... 14 3.3.1 Postura por la Conservación o por la Preservación………………………………… 14 3.3.2 Sustentabilidad……………………………………………………………………… 15 3.4. Índice Hidrogeomórfico (HidroGeoMorfic Index) ………………………………….. 16 ! !

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3.4.1 Funciones cuantificables aplicables en el área de estudio………………………...... 18 3.4.1.1. Función 1: Mantención de las características de régimen hídrico……………….. 19 3.4.1.2. Función 2: Mantención de los procesos biogeoquímicos ...……………………... 19 3.4.2. Variables a medir que integran las funciones……………………………………… 20 3.4.2.1 VALT: Presencia de alteración hídrica…………………………………………….. 20 3.4.2.2. VCATCH: Razón entre el área del humedal con respecto al área captación……….. 21! 3.4.2.3. VGVC: Cobertura vegetal ………………………………………………………… 21! 3.4.2.4. VLUC: Uso de suelo del área de captación………………………………………. 21! 3.4.2.5. VSOIL Estructura del suelo!………………………………………………………. 22! 3.4.2.6. VBUFFER: área de influencia del humedal………………………………………... 23! 3.4.2.7. VOHOR: Espesor de horizonte O ………………………………………………... 23! Capítulo 4. Área de Estudio……………………………………………………………... 24 4.1 Tipo de humedal a en el área de estudio…………………………………………….. 24 4.2 Comunidad Agrícola ………………………………………………………………... 26 4.3 Clima ………………………………………………………………………………... 27 4.4. Geomorfología y geología …………………………………………………………. 29 4.5. Hidrología ………………………………………………………………………….. 30 4.6. Suelo ………………………………………………………………………………..

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Capítulo 5. Materiales y Métodos ………………………………………………………. 34 5.1 Materiales…………………………………………………………………………..... 34 5.2. Metodología…………………………………………………………………………. 35 5.2.1 Objetivo 1: Identificación satelital y en terreno de humedales …………………… 35 5.2.2 Objetivo 2: Caracterización morfológica y taxonómica del humedal …………….. 36 5.2.3 Objetivo 3: Funciones a evaluar según el índice Hidrogeomórfico ……………….. 40

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5.3. Parametrización de variables del modelo …………………………………………..

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Capítulo 6. Resultados ………………………………………………………………….

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6.1. Localización de los Humedales ……………………………………………………

53

6.1.1 Descripción del entorno de los humedales localizados en terreno ……………….

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6.1.1.1 Humedal Nº1 ……………………………………………………………………

54

6.1.1.2 Humedal Nº2 ……………………………………………………………………

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6.1.1.3 Humedal Nº3 ……………………………………………………………………

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6.2 Evaluación Morfológica del Perfil del suelo de los Humedales ……………………

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6.2.1 Evolución de las variables físicas, químicas y biológicas del perfil………………

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6.3 Valoración de los humedales ……………………………………………………….. 65 Capítulo 7 . Análisis de resultados ……………………………………………………… 68 7.1 Análisis del Objetivo Nº1: Establecimiento de antecedentes geográficos de los humedales de alta montaña …………………………………………………………….. 68 7.2 Análisis del Objetivo Nº2: Caracterización morfológica y taxonómica del suelo de los humedales ………………………………………………………………………………. 68 7.2.1 Análisis sobre la evaluación morfológica del perfil……………………………….

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7.2.1.1 Color …………………………………………………………………………….

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7.2.1.2 Plasticidad, consistencia y adhesividad …………………………………………

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7.2.1.3 Actividad biológica, poros y raíces ……………………………………………..

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7.2.1.4 Limites ………………………………………………………………………….. 70 7.2.1.5 Material parental y textura de los horizontes …………………………………… 71 7.2.1.6 Densidad en seco y húmedo …………………………………………………….. 72 7.2.2 Análisis sobre las propiedades químicas y biológicas del suelo de cada humedal… 72 7.2.2.1 Cationes y aniones intercambiables, micronutrientes …………………………… 73 7.2.2.2 Propiedades: PH y conductividad eléctrica ……………………………………… 73 7.2.2.3 Materia orgánica …………………………………………………………………. 74 ! !

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7.2.2.4 Silicio vs contenido de materia orgánica ………………………………………… 75 7.2.3 Clasificación taxonómica ………………………………………………………….. 75 7.3 Análisis del objetivo específico Nº3 ………………………………………………… 76 7.3.1. Análisis sobre cada una de las variables ………………………………………….. 76 7.3.1.1 Área de influencia perimetral ……………………………………………………. 77 7.3.1.2. Presencia de alteración hídrica ………………………………………………….. 77 7.3.1.3. Espesor del horizonte organic (O) ……………………………………………….. 78 7.3.1.4 Uso de suelo ……………………………………………………………………… 79 7.3.1.5 Cobertura vegetal del suelo …………………………………………………….... 80 7.3.1.6. Razón del área del humedal con área de captación ……………………………… 81 7.3.1.7. Estructura del suelo ……………………………………………………………… 81 7.3.2. Análisis del Índice Hidrogeomórfico ……………………………………………… 82 7.3.2.1. Función mantención de las características de régimen hídrico …………………. 83 7.3.2.2 Función de mantención de los procesos biogeoquímicos ……………………….. 84 Capítulo 8. Conclusiones y consideraciones …………………………………………….. 85 8.1 Conclusiones ………………………………………………………………………… 85 8.2 Recomendaciones ……………………………………………………………………. 89 Bibliografía……………………………………………………………………………… 91 Anexos

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ÍNDICE DE TABLAS, ESQUEMAS y GRÁFICOS Tabla Nº1. Criterios de clasificación de hidrosuelos …………………………………….. 9 Tabla Nº2. Clasificación de los Humedales por aspectos hidrogeomórficos…………....

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Tabla Nº3. Variables morfológicas principales …………………………………………. 38 Tabla N4. Subíndice para detectar alteración hidrológica ………………………………. 44 Tabla Nº5 Método alternativo de determinación de subíndice de estructura de suelo …... 47 Tabla Nº6 Humedales de Terreno ………………………………………………………. 53 Tabla Nº7. Posibles Humedales a evaluar ………………………………………………. 54 Tabla Nº8 Valoración de los humedales mediante el Índice Hidrogeomórfico (HGM)…. 65 Tabla Nº9 Evaluación de las funciones de los humedales mediante el índice Hidrogeomórfico ………………………………………………………………………… 65 Esquema Nº1. Esquema de trabajo para la consecución de objetivos …………………… 35 Grafico Nº0 Curva de Variación Estacional Río Chalinga en la Palmilla ……………….. 31 Grafico Nº1. Cumplimiento Función 1: Mantención de las características de régimen …. 41 Grafico Nº 2. Función: Mantención de las características de procesos biogeoquímicos … 43 Gráfico Nº 3. Estandarización de Cobertura vegetal del Suelo (VGCV) ………………… 45 Gráfico Nº 4. Puntaje al Uso de suelo en el área de captación (VLUC) …………………. 46 Gráfico Nº 5. Estructura del Suelo (VSOIL)

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Gráfico Nº 6. Área de Influencia Perimetral del Humedal (VBUFFER)

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Gráfico Nº 7. Profundidad de Horizonte O, Suelo Orgánico (VOHOR)

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Gráfico Nº 8. Profundidad de Horizonte O, Suelo Mineral (VOHOR)

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Gráfico Nº 9. Razón área del humedal con área captación (VCATCH )

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Gráfico Nº10 Comparación de contenido de materia orgánica con PH …………………. 61 Gráfico Nº11 Comparación de cationes solubles con el PH …………………………….. 62 Gráfico Nº12 Comparación de aniones solubles con el PH ……………………………... 63 Gráfico Nº13 Comparación del contenido de materia orgánica, silicio, aluminio y azufre 63 ! !

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Gráfico Nº14 Comparación del PH con la conductividad eléctrica CE de extracto y en suspensión ………………………………………………………………………………. 64 Grafico Nº15. Estado de cumplimiento de la función por el humedal ………………….

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Gráfico Nº16 Grado de cumplimiento de la función por el humedal ………………….... 67

ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS Y FIGURAS Fotografía Nº 1. Fotografía humedal en estero de las Puentecillas al sur Co. Clemente .. 25 Fotografía Nº 2. Calicata realizada sobre vega del estero de las Puentecillas al sureste del Cerro Clemente …………………………………………………………………………. 33 Fotografía Nº 3. Calicata en humedal sobre el estero de las puentecillas ………………. 37 Figura Nº 1. Hidrodinámica de Humedal depresional …………………………………… 26 Figura Nº 2. Hidrodinámica y disposición del material detrítico ………………...…...…. 26 Figura Nº 3. Mapa de Precipitaciones ……………………………………………………. 28

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RESUMEN Se establece una valoración de los humedales alto-andinos de la cuenca del río Chalinga, a través del empleo del método hidrogeomórfico, para humedales depresionales, para la valoración del estado de las funciones “mantención de las características del régimen hídrico” y “mantención de las características de los procesos biogeoquímicos”; el cual emplea las variables: “Cobertura vegetal del suelo”; “Estructura del suelo”; “ Razón entre área de captación y el área del humedal”; “Presencia de alteración hídrica”; “Uso de suelo”; “Espesor del Horizonte orgánico O” y “Área de influencia perimetral”. Para la valoración se combino el trabajo de campo con el uso de imágenes, se establecieron antecedentes geográficos de los humedales, caracterizo morfológicamente el suelo de los humedales y se determino la taxonomía de uno de ellos. A partir de lo anterior fue posible determinar que: (1) en el área de estudio se encontraron 3 humedales que fueron valorados en el estero de las puentecillas a una altitud superior a los 3.000 metros. (2) los humedales se encuentran insertos en una morfología glaciar con materiales de Til con presencia de pastos de vega y yaretas; y presentaron nomenclaturas del tipo A1/A2/A3; Oi/A/O’/A’; y Oi1/Oi2/Oe1/Oe2; con estructura fibrosa en 1 o mas de los horizontes. (3) Desde el punto de vista taxonómico se pudo clasificar a uno de los humedales como Fibrist (Histosol) considerando el alto contenido de materia orgánica (de un 59.3 a un 88,4% de contenido de materia orgánica) y un estado de degradación de la fibra degradada reconociblemente como pasto, y un bajo contenido de silicio el cual es inversamente al contenido de materia orgánica descartando la abundancia de silicatos, con lo cual se pudo sobrellevar la carencia de la información de régimen hídrico del humedal que impidió la clasificación de los otros 2 humedales. (4) El valor de cada uno de los parámetros que determino las funciones vario entre 0,65 y 1,00. (5) La valoración de los humedales reflejo estados en promedio de 97% para la función mantención de las características de régimen hídrico y 99% para la mantención de las características de los procesos biogeoquímicos, los valores varían entre 94% y 100% en ambas funciones. Se concluye que el estado de las funciones, el desarrollo y localización de los humedales están estrechamente ligados a las irregularidades topográficas, las cuales son consideradas por el método desde un punto de vista comparativo y no especifico de cada humedal. El buen estado de los humedales se condice con la presencia de yaretas y yaretal, lo que denota la efectividad del método para la valoración de la apreciación. Finalmente, se plantea la necesidad de generar el levantamiento de información sobre el humedal desde el punto de vista biológico, climático, hídrico y ecológico, en especial, para el establecimiento y valoración de mas y diversas funciones. A mayor conocimiento sobre estos y otros tipos de humedales, se podrá efectuar la realización de adecuados humedales artificiales que sirvan de freno a la desertificación.

Palabras Clave: Humedales Alto-Andinos, Hidrosuelos, Comuna de Salamanca, Cuenca del río Chalinga, Índice Hidrogeomórfico (HGM),

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CAPITULO 1. INTRODUCCIÓN 1. Planteamiento del problema Chile país diverso. Variando de norte a sur, de este a oeste, de mar a cordillera, tanto en: relieve, clima, flora, fauna, hidrología, geología, geomorfología, población, costumbres y un sin fin de cualidades. La extensión de Chile es mayor a 40º de latitudes, abarcando territorios en América, Oceanía y Antártica, lo cual implica una serie de interrelaciones entre sus elementos que provoca una diversidad difícil de agrupar. Razón a esta diversidad inconmensurable, no ha sido posible evaluar todo el territorio, siendo imposible evaluar de la misma forma, y por ende, eficientemente, pues los elementos y sus interrelaciones son tan diversos que es difícil agruparlos para evaluarlos. La misma diversidad de condicionantes y resultados, genera una imposibilidad de conocer todo de todos los elementos del territorio en sus diversas escalas y repercusiones, requisito elemental para evaluar el daño o perdida, de forma objetiva, metódica y sistemática. De aquí surge la necesidad de levantar conocimientos que permitan conocer el estado diferenciado del territorio y sus elementos para un manejo adecuado. La ley general de bases del medioambiente (Ley Nº19.300) con su modificación (Ley Nº20.417), son las encargadas de regular la actividad humana en el medio ambiente, mas su espíritu normativo tiende a generar generalizaciones con fin de regular, las cuales tienden a omitir aspectos del territorio, dejándolos desprotegidos, Un ejemplo de ellos son los glaciares que si bien son elementales, los cuales anteriormente a la ley 20.417 no estaban incluso contemplados y ahora están en un limbo en cuanto a la protección. La información de humedales en Chile es dispersa, no sistemática, diversa, y con una diferencia en la investigación y caracterización regionalmente. Un catastro realizado el año 1999 (CONAMA-CONAF) reporta la existencia aproximada de 4,5 millones de hectáreas de humedales, equivalentes al 6% del territorio de Chile. En este mismo Camilo!Andrés!Sánchez!Bozo!–!2014! !

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estudio se contabiliza a los bosques con un 28,1% como principal categoría de uso dentro del Servicio Nacional de Áreas Silvestres Protegidas por el Estado (SNASPE), seguido de humedales con un 24,8%, correspondiente principalmente a turberas ubicadas en las regiones XI y XII. Según estos cálculos, aproximadamente 3 millones y medio de hectáreas de humedales estarían protegidas dentro del SNASPE. A pesar de esto, según este catastro, las regiones III, IV, V, VII y Metropolitana no contarían con humedales representados en el SNASPE. (Centro de Ecología Aplicada Ltda., 2006) En el 2006 la Comisión Nacional de Medioambiente se encargó la creación de un sistema de clasificación de humedales para determinar prioridades de conservación de humedales basados en la cuenca hidrográfica. El criterio de evaluación empleado fue mediante ecotopos. Tal estudio llego a la siguiente conclusión “La información ambiental de humedales disponible en nuestro país, es bastante limitada y no permite realizar una evaluación del tipo ecosistémica, debido a que solamente se restringe al análisis y seguimiento de algunos componentes de los humedales”. Tal sistema de clasificación, mediante criterios biológicos, permitió identificar 3 grandes familias de humedales: marinos, costeros y continentales (Centro de Ecología Aplicada Ltda., 2006). A raíz de lo anterior, si entendemos a los humedales como tierras húmedas, es difícil pensar la localización de estos en tierras secas ya que es una contradicción, más sucede que las condiciones locales o pasadas pueden generar humedales de corta duración a escala geológica (Tooth & McCarthy. 2007). El área de estudio se localiza en la región de Coquimbo, dentro de la comuna de Salamanca, en la parte cordillerana andina de la cuenca del rio Chalinga, que tiene una superficie aproximada de 600 km2 (DGA, 1991), a una altitud aproximada de 3000 m. Cada humedal se estima superficies aproximadas de 100 m2 cada uno, estando fuertemente influenciado por el relieve en cuanto a su hidrodinámica y extensión. Localizados en el extremo oriente de la cuenca en medio de un clima de estepa fría de montaña (IREN, 1977). Camilo!Andrés!Sánchez!Bozo!–!2014! !

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La región de Coquimbo es la región con mayor grado de desertificación a nivel nacional, con un 92% de su superficie territorial afectada por niveles de desertificación grave a moderada. La cual continúa aumentando, producto de una fuerte degradación del suelo asociada tanto a la fragilidad intrínseca de éste, como al accionar del hombre debido a la destrucción de la cobertura vegetal, actividades agrícolas, cultivos de secanos, sobre pastoreo. La desertificación en Chile es catalogada como uno de los problemas socio ambientales más agudos del país, siendo los principales afectados la población rural que vive en esta zona, registrando altos índices de pobreza, carencia de oportunidades, falta de información sobre la cual tomar decisiones respecto al uso del suelo, sobreexplotación del recurso, generando a la larga un ciclo vicioso (Universidad de Chile, 2008). El estudio se encuentra en el marco de la desertificación y la degradación de la tierra. Marco que se ubica entre los principales problemas ambientales de las zonas áridas, semiáridas y sub húmedas, como hace referencia la monografía de Reynolds et al. (2005). El estudio pretende ayudar conociendo mejor el territorio a ser herramienta para enfrentar la problemática. Se plantea la necesidad, en este caso, de comprender mejor la calidad que tiene el humedal mediante sus funciones ambientales, para el cumplimiento de servicios ambientales, en el medio semiárido de la región de Coquimbo, específicamente en el valle de Chalinga, esperando que el conocimiento propicie un adecuado manejo que evite la degradación. Para dar respuesta a esta necesidad,

se emplea mediante el índice

hidrogeomórfico (Hidrogeomorfic Index, HGM) para determinar funcionalidad del humedal, con tal de generar información con el objeto de facilitar la toma de decisiones; generar un manejo sustentable del recurso suelo y agua; definir medidas preventivas y de control sobre los suelos del humedal; y sobre todo comprender el servicio ambiental que brinda en la cuenca. Con lo se anterior posibilitaría con un manejo adecuado generando

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un aumento de la calidad de vida en la población rural que son los grandes perjudicados ante el deterioro de este frágil recurso. Se aborda desde el empleo del índice HGM, pues este índice elaborado en Estados Unidos de Norteamérica combina un conjunto de métodos probados y ajustados a diferentes realidades de ese país, desde el año 1993 cuando es propuesto por Mark Brinson (1993). Este índice combina aspectos hídricos y morfológicos. El método si bien su nombre sugiere complicaciones, su forma de evaluación es sencilla (Hauer et al, 2002; Noble et al, 2004; Gilbert, 2006; Lin, 2006; Smith et al, 2013; Noble et al, 2013) estandarizando todas las variables y luego operándolas en ecuaciones determinadas a la función a medir, las cuales se definen a razón de la clasificación, estableciendo el grado de cumplimiento de la función por parte del humedal variando de 0 a 1, una estandarización simple que puede llevarse a porcentaje de cumplimiento de la función.

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CAPITULO 2. OBJETIVOS E HIPÓTESIS 1.

Objetivos

1.1. Objetivo general Evaluar cuantitativamente el estado de los humedales de la parte alta cuenca del rio Chalinga, mediante la valoración de dos funciones esenciales para el desarrollo y mantenimiento de otras funciones, estableciendo antecedentes de los humedales geográficos y morfológicos. 1.2. Objetivos específicos 1.2.1.

Establecer antecedentes geográficos de los humedales de alta montaña

1.2.2.

Caracterización morfológica y taxonómica de los suelos de los

humedales. 1.2.3.

Establecer la valoración ambiental de las funciones de los humedales, a través de la cuantificación a del índice hidrogeomorfico

2.

Hipótesis El buen estado de apreciación de un humedal, se puede identificar a través de

indicadores matemáticos, que reflejan la calidad/salud del componente suelo, lo cual incide con la mantención de las características de régimen hídrico y la estabilidad de los procesos biogeoquímicos.

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CAPITULO 3. MARCO TEÓRICO 3. Marco Teórico 3.1 Conceptos de Humedal bajo la perspectiva de la ciencia del suelo 3.1.1 Concepto Humedal Humedal es según el articulo primero de la convención RAMSAR “son humedales las extensiones de marismas, pantanos y turberas, o superficies cubiertas de aguas, sean éstas de régimen natural o artificial, permanentes o temporales, estancadas o corrientes, dulces, salobres o saladas, incluidas las extensiones de agua marina cuya profundidad en marea baja no exceda de seis metros”. Al mes de agosto del 2013 esta convención registra 2160 humedales bajo su jurisdicción, lo cuál no refleja la totalidad, solo los que los países miembros se han comprometido a proteger y utilizar racionalmente. La explicación en si misma es en demasía incluyente, se puede definir al ecosistema no solo en base a la presencia de agua y suelo, sino, también en base a ser un ecosistema. En esta línea, los ecosistemas de humedales comparten una serie de características que incluyen períodos relativamente largos de inundación o saturación, vegetación hidrófila y suelos hídricos. A pesar de estos atributos comunes, humedales se producen en una amplia gama de situaciones climáticas, geológicas, fisiográficas y exhiben una amplia variedad de propiedades físicas, químicas, biológicas y procesos. (Cowardin et al, 1979). La Convención RAMSAR desde su creación a sido un promotor del interés por el estudio de los humedales, tanto para su manejo como para su restauración (Lin, J., 2006). La Convención reconoce desde hace mucho tiempo la importancia que reviste la valoración económica de los humedales como ayuda para la planificación y toma de decisiones bien informadas, y en la 6a reunión de la Conferencia de las Partes Camilo!Andrés!Sánchez!Bozo!–!2014! !

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Contratantes en 1996 se incluyó en el primer Plan Estratégico de la Convención un Objetivo Operativo sobre promoción de la valoración económica de los beneficios y funciones de los humedales a través de la divulgación de métodos de valoración. Para contribuir a este fin, en 1997 la Secretaría de esta convención, publicó el libro Valoración económica de los humedales: guía para decisores y planificadores (De Groot et al. 2007, refiriéndose a Barbier y otros, de1997). Para evaluar la calidad e integridad de los humedales, han de ser estudiados de forma

combinada

los

aspectos

hidrológicos,

litológicos,

geomorfológicos

e

hidroquímicos con los ciclos biogeoquímicos, siendo el hidrosistema la unidad funcional donde se desarrolla el ciclo hidrológico, cuyos flujos superficiales y subterráneos conectan los distintos ecosistemas (González-Bernáldez, 1992). La hidrología es uno de los factores principales en el establecimiento y la persistencia de los humedales, así como en la regulación de su funcionamiento, constituyendo un aspecto crítico a tener en cuenta en la gestión y restauración de humedales (Mitsch & Gosselink, 1993), así como en la evaluación de los impactos sobre los mismos (Nestler & Long, 1997).

3.1.1 Suelos húmedos – hidrosuelos, el origen del concepto humedal El concepto nace del inventario de suelos de Cowardin de 1979 (Cowardin et al, 1979), el lo acuña al definir los humedales, pero este mismo no lo define, sino puede inferirse de la definición del humedal que se basa en tres características. -

La tierra soporta predominante plantas hidrófitas

-

El sustrato es predominantemente suelos hídricos no drenados

-

El sustrato es un no-suelo y saturado con agua o es cubierto por esta durante la época de crecimiento de las plantas.

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De lo cual los hidrosuelos son suelos con agua en o cerca de la superficie durante la época de crecimiento o suelos saturados el suficiente tiempo para soportar plantas que crecen bien en ambientes húmedos. (Richardson & Vepraskas, 2001). Debido a que la anterior definición era muy incluyente taxonómicamente y además no diferenciaba lo natural de lo artificial. El concepto fue mudando hasta ser: “Hidrosuelo es un suelo que en condiciones de carencia de drenaje esta saturado, inundado o estancado durante la época de crecimiento para el desarrollo de condiciones anaeróbicas que favorecen el crecimiento y regeneración de la vegetación hidrófita”. (NTCHS, 1985) Se Establecieron los siguientes criterios de clasificación, como los puestos en la Tabla Nº1,

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Hidrosuelo! 1!

2!

3!

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Tabla Nº1. Criterios de clasificación de hidrosuelos Orden!o!condición! Condiciones! Histosoles! !!

Suelos de suborden Aquic, subgrupo Aquic, Albolls Sub Order, Salothids Gran Grupo, o Pell Gran Grupo de Vertisoles

a. Pobremente drenados y tengan el nivel freático a menos de 15 cm desde la superficie, durante la época de crecimiento de las plantas b. Pobre o muy pobremente drenados y tengan: i. Superficie de agua a menos de 30 cm de la superficie durante la época de crecimiento con una permeabilidad igual o mayor a 15cm/hr en todas las capas con menos de 50 cm, o i. La superficie de agua a menos de 45 cm de la superficie durante la época de crecimiento, y con una permeabilidad menor a 15 cm/hr en cualquier capa dentro de 50 cm, o

Suelos que están estancados durante una parte de la época de crecimiento de las plantas Suelos que están frecuentemente inundados por una larga duración o muy larga duración durante la época de crecimiento de las plantas

Excepciones! Folist! !! !! !!

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Fuente: Modificado de Richardson & Vepraskas (2001) 3.1.2 Clasificación hidrogeomórfica de humedales Los humedales en la definición de RAMSAR tienen criterios muy amplios. Cowardin et al. (1979) establecen un sistema de división jerárquico de 5 sistemas: marino, estuarial, lacustre, fluvial y terrestre. La clasificación de Cowardin sentó la base para el desarrollo de una nueva clasificación, que abarca de mejor manera los humedales y desde sus funcionalidades, la cual fue desarrollada por Mark Brinson en 1993 (Brinson, 1993) y modificada por Smith junto a Brinson (Smith et al, 1995). La nombrada clasificación, llamada clasificación hidrogeomorfica consta de siete clases de humedales: de depresión (depresional); marginal de marea; marginal lacustre; de pendiente; de planicie de suelo mineral; de planicie de suelo orgánico; y de rivera. Camilo!Andrés!Sánchez!Bozo!–!2014! !

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(Lin, J., 2006; Smith es al, 2013; Noble et al, 2013). En la Tabla Nº2 puede verse un resumen de las clases principales de humedales del índice hidrogeomórfico, según los principales elementos que considera la clasificación que son: localización, hidrodinámica y fuente de agua (Brinson, 1993; Smith et al, 1995, Lin, J.,2006; Smith es al, 2013; Noble et al, 2013), en el anexo Nº1, es posible ver los siete humedales por definición. Tabla Nº2. Clasificación de los Humedales por aspectos hidrogeomórficos Clase de Humedal

Fuente de Agua

Hidrodinámica

depresiones topográficas

precipitación, escorrentía superficial, ríos, aguas subterráneas o flujo lateral de tierras altas adyacentes

producen a lo largo de las costas y los estuarios

Principal Mar y fuentes de agua adicionales pueden ser descarga de aguas subterráneas y/o precipitaciones

Lacustres Marginales

Están adyacentes a los lagos, donde el nivel del agua del lago mantiene el nivel freático en el humedal. En algunos casos, estos humedales consisten en una estera conectada a tierra

Lacustres fuente principal y otras fuentes de agua son la precipitación y la descarga de aguas subterráneas,

De Pendiente

Por lo general se producen en laderas que van de leve a empinada, se distinguen de los humedales depresionales por la falta de una depresión topográfica cerrada y el predominio de la fuente de agua subterránea / Flujo Lateral Son más comunes en interfluvios, fondos extensos de lagos relictos, o grandes terrazas inundables

descarga de las aguas subterráneas a la superficie de la tierra o de los sitios de sobre flujo saturado sin formación de canales.

Fluctuaciones verticales de agua. La dirección predominante del flujo es de las elevaciones más altas hacia el centro de la depresión. Debido a la frecuencia de inundaciones y elevaciones de agua son controlados principalmente por la elevación de la superficie del mar El flujo de agua superficial es bidireccional, por lo general controlado por las fluctuaciones del nivel de agua resultantes de viento o seiche flujo de agua unidireccional cuesta abajo

De depresión

Localización

(depresional) Marginal Marea

de

De piso de suelo mineral De piso de suelo orgánico

Fluviales

difieren de los pisos del suelo mineral, en parte debido a su elevación y la topografía, son controlados por la acreción vertical de la materia orgánica. Se producen comúnmente en interfluvios planos, pero también pueden estar ubicados en depresiones que se han llenado de turba para formar una superficie plana relativamente grande Ocurren en las llanuras de inundación y los corredores ribereños en relación con los canales de flujo.

principal fuente de agua es la precipitación, prácticamente no reciben aguas subterráneas La fuente de agua está dominada por la precipitación

fluctuaciones verticales de agua

Fuentes de agua dominantes son el flujo de desbanque del canal o conexiones hidráulicas subterráneas entre el cauce y los humedales.

Cuando se produce el flujo de desbanque, fluye superficialmente por la llanura de inundación pudiendo dominar la hidrodinámica

escorrentía e infiltración

Fuente: Modificado de Lin, J. 2006; Noble et al, 2013).

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3.1.3 Importancia de los humedales El ser humano a ligado la historia de su civilización a los cuerpos de agua, así lo describe el historiador Arnold Toynbee al plantear esta teoría determinista “ las civilizaciones no podrían haberse desarrollado sin los cuerpos”, que a su vez es biológicamente

coherente

con

la

constitución

del

cuerpo

humano

que

es

mayoritariamente agua. El humedal es un cuerpo de agua, por lo cual es afin a esta teoría, un tipo de humedal el oasis, es un claro ejemplo de ello en la imagen mental que genera la palabra desierto asociado al Sahara. En el caso chileno, a nivel histórico el desierto de Atacama alverga y ha albergado humedales a lo largo de su historia, entre ellos se ha generado una cultura, en los de alta montaña se han desarrollado culturas como la Quechua o la Atacameña y Diaguita. Esta ultima habito en la zona del Alto Chalinga (Salatino y Artigas, 2011) precisamente entorno al sector del Lagarto aun hay evidencia de ello. Hace 13.000 millones de año, el desierto de Atacama no es lo que es hoy, hay evidencia de restos de punta de flecha, paja y heces de Chinchilla, en medio del desierto alejado de los cursos de agua, lo que da cuenta que en pleno lugar mas árido del mundo alguna vez hubo, siendo la paja propia de algún bofedal (tipo de humedal), lo que evidencia que mientras existio el bofedal el sector fue habitado y posterior a su agotamiento no hay asociación humana. Lo que se condice con la teoría. La asociación vitalista antes expuesta es claramente antrópica, pero el humedal no solo entrego beneficios a los humanos que habitan la zona del desierto de Atacama, sino también a una diversidad de seres vivos. Un humedal de por si es efímero a escala geológica (Tooth & McCarthy, 2007), pero mientras este presente cumple una serie de funciones dentro del ecosistema. Lo cual reviste la gran importancia de un humedal, no limitándose solo a las humanas. Camilo!Andrés!Sánchez!Bozo!–!2014! !

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Cabe aclarar que el concepto de funcionalidad aquí empleado no implica necesariamente una utilización como lo emplea Tafalla (2005), siendo en su texto remitido el concepto función a la reducción de la naturaleza a simplemente funciones útiles al ser humano. La identificación de funciones se plantea en el presente texto como capacidades del humedal tanto internas como externas, siendo estas ultimas las otorgadas que incluyen a las utilitaristas antropocéntrista conceptualmente, pero no se limita a ellas. Tafalla (2005), a su vez releva, la importancia del humedal a un plano estético el cual no será refutado para este fin, pues lo estético es una función antropocéntrica mas, pero que no es utilitarista. El plano estético se relaciona con las otras funcionalidades no estéticas como partes integrantes del humedal

3.2 La intervención en el humedal: conceptos de calidad, conservación y sustentabilidad aplicados a los humedales.

Debido a su importancia vital el humedal es candidato a ser afectado por la actividad humana, cada actividad interviene de diferente forma por lo cual es necesario establecer un referente para valorar, evaluar o medir está intervención; emergiendo así el concepto de estado y consecuentemente calidad. La calidad puede evaluarse en diferentes aspectos o elementos del ecosistema, en este caso el ecosistema del humedal, pero debido a relativamente continua estabilidad temporal del suelo, y a su vez ya que este es el origen del concepto humedal desde el concepto Hidrosuelo, se ve la calidad del estado desde esta perspectiva.

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3.2.1 Salud o Calidad del suelo El concepto de calidad, un concepto ambiguo desde el principio de los tiempos razón por lo cual los científicos del suelo usan conceptos como “Soil Health” o “Soil Quality” (Brady & Weil, 2002) que se basa en 3 funciones en base al estado físico del suelo. -

como medio para promover el desarrollo de plantas y animales (incluyendo humanos), mientras regula el flujo de agua en el medioambiente.

-

como un área de influencia medioambiental para asimilar y degradar ambientalmente compuestos peligrosos.

-

como un factor en el refuerzo de la salud de plantas y animales (incluso el humano). Acorde a las funciones se puede definir “Soil Quality”, como la capacidad de un

suelo para con (y en algunos casos fuera) de los limites del ecosistema a mantener la productividad y diversidad biológica, manteniendo la calidad medioambiental y promover la salud de plantas y animales (Brady & Weil,2002). Definido el estado de calidad del suelo, es preciso establecer que relacionado a ello producto de una alteración en el estado de la calidad es importante definir el volver al equilibrio o al estado de la salud del suelo o que el sistema absorba el estado, surgiendo aparejado a ello el concepto de resilencia.

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3.2.2 Resilencia Resilencia un concepto ecológicamente aun no bien definido con dos acepciones, la primera definición, que se refiere como "resiliencia equilibrio," se concentra en la estabilidad cerca de un equilibrio de estado estacionario. Velocidad o tasa de retorno a un equilibrio después de una perturbación se utilizan para medir la resiliencia. La segunda definición, que se refiere como "resiliencia de los ecosistemas," es la magnitud de perturbación que puede ser absorbida o acomodado antes de que el sistema cambia su estructura.(Seyblod et al, 1999). Se entenderá el concepto como ambas definiciones. 3.3 ¿Qué hacer ante un humedal? Ante la intervención posible o tangible o intangible en los humedales, surgen en el hombre éticamente dos clásicas posturas: 3.3.1 Postura por la Conservación o por la Preservación Los términos preservar y conservar , son muy semejantes. Mientras preservar se entiende como “proteger, resguardar anticipadamente a una persona, animal o cosa, de algún daño o peligro”, según la Real Academia de la Lengua Española (RAE). El termino conservar tiene 5 acepciones, siendo la primera de estas “Mantener algo o cuidar de su permanencia”. Esta diferencia entre resguardar y mantener nos hace una gran diferencia semántica, mientras uno busca simplemente la permanencia, más no vigila el como, el otro le da un sentido de protección y defensa que en cierto sentido aboga por la mantención de un Estatus Quo de no alteración, preguntándose por el como se mantiene en el tiempo. La postura por la preservación tiene una mirada radical sobre el tema, alejar al hombre y sus actividades del objeto o lugar a preservar, para así evitar su destrucción. Esta mirada es mas asociada al pensamiento del ecocentrismo, defendida por el concepto Camilo!Andrés!Sánchez!Bozo!–!2014! !

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de ecología profunda en donde hay una responsabilidad de los hombres ante los seres vivos o naturaleza en su conjunto. La postura de conservación es muy amplia, y se presta para muchas distorsiones, varia según lo que entendamos por conservar, variando desde solo un elemento a un conjunto, cambiando en forma de conservar según el conocimiento e ideología que se tenga.

3.3.2 Sustentabilidad

A partir de la postura conservacionista, con una mirada antropocentrista , surge el termino sustentabilidad, que nació de parte de la Comisión de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente y el Desarrollo (World Comision on Environment and Development, WCED), también conocida como comisión

Brundtland, la cual define desarrollo

sustentable es aquel que “satisface las necesidades de la generación actual, sin por ello poner en peligro las oportunidades de las generaciones futuras para satisfacer las suyas” (WCED,1987). Lo que implica en el fondo, es la justicia generacional. Lo sustentabilidad desde su inicio incluye los conceptos de funcionalidad y servicio ligados al satisfacer necesidades del hombre, esto por si mismo no implica conservar, puede ser también compatibilizar la actividad a algo “natural” que sea orgánico, pero que este ahí antinaturalmente cumpliendo una función, por ejemplo las barreras de sonido orgánicas en las carreteras en donde se instala un ser vivo solo con fin de cumplir una función adaptado a un proyecto que bajo condiciones naturales no se daría o se daría en una forma diferente.

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De la sustentabilidad y de la conservación mas purista, emerge el concepto de restauración entendido como el acto de “Reparar, renovar o volver a poner algo en el estado o estimación que antes tenía”. según la segunda acepción del termino para la RAE. Dicho termino nos señala un revés, pues sería volver en el tiempo un algo a un estado mejor, dicho termino se condice con los términos antes señalados, pues cumple con la WCDE como remedio a los casos que se haya operado contrario al desarrollo sustentable (o sostenible). Evidentemente para lograrlo se necesita conocer el estado anterior o natural, de lo contrario, sería un mejoramiento de las condiciones presentes hacia las que se supone que tuvo.

3.4 Índice Hidrogeomórfico (HidroGeoMorfic Index)

El enfoque HidroGeoMórfico (HGM) es conjunto de conceptos y métodos usados en la producción de índices funcionales para evaluar la capacidad de los humedales para realizar funciones. El enfoque HGM incluye cuatro componentes integrales: (a) la clasificación de índice HGM, (b) los humedales de referencia, (c) los modelos de evaluación / índices funcionales, y (d) los protocolos de evaluación. Durante la fase de desarrollo del Enfoque hidrogeomórfico, estos cuatro componentes se integran en una Guía Regional para la evaluación de las funciones de una subclase de humedal regional. Para que, durante la fase de aplicación, los usuarios finales, siguiendo los protocolos de evaluación descritos en la Guía Regional, puedan evaluar la capacidad funcional de los humedales seleccionados. (Noble, et al, 2013) A principios de 1970 el servicio de pesca y vida silvestres del departamento del Interior (USFWS) propuso completar el inventario de humedales (Richardson & Vepraskas, 2001), para lo cual Cowardin y compañía (1979) se baso en la relación con los tipos de suelos mas de un tipo de estos. En este estudio El criterio morfológico fue empleado pero no fue determinante, posteriormente en 1983 se incluyen criterios Camilo!Andrés!Sánchez!Bozo!–!2014! !

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hídricos y se intenta clasificar mediante Uso y capacidad de Uso de Suelo, pero en 1985 se redefine, el termino a la anteriormente mencionada definición de Suelo Hídrico. (Richardson & Vepraskas, 2001) El enfoque el índice hidrogeomórfico nace en Estados Unidos de Norteamérica inicialmente con cinco subclases en el año 1993, diseñado para dar cumplimiento al programa regulador de aguas limpias (“Clean Water Act Section 404 Regulatory Program” )con el fin de someter a proceso consideraciones alternativas, reducir al mínimo los impactos, evaluar los impactos inevitables del proyecto, determinar los requisitos de mitigación, y monitorear el éxito de los proyectos de mitigación La Clasificación del índice

hidrogeomórfico (clasificación HGM) ha sido

desarrollado específicamente para realizar esta tarea (Brinson 1993). En él se identifican los grupos de humedales que funcionan de manera similar utilizando tres criterios que influyen fundamentalmente en cómo funcionan los humedales: configuración geomorfológica, fuente de agua, y la hidrodinámica. Situación geomórfica se refiere a la forma de la tierra y la situación de los humedales en el paisaje. El concepto de fuente de agua se refiere a la fuente de abastecimiento principal de agua principal en el humedal como la precipitación, la inundación por desbordamiento o la presencia de aguas subterráneas. Hidrodinámica se refiere al nivel de energía y la dirección en la que el agua se mueve en el humedal. Sobre la base de estos tres criterios de clasificación, cualquier número de grupos de humedales "funcionales" se puede identificar a diferentes escalas espaciales y temporales.( Noble et al, 2004). El índice se ha ido aplicando, ajustando y mejorando durante el paso del tiempo en Estados Unidos de Norteamérica, El cuerpo de ingenieros de dicho país sistemáticamente ha aplicado y validado el índice, publicando en su sitio web diferentes guías y manuales.

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En España es usado como referente no solo en humedales, sino también como base para la elaboración de un índice de evaluación al sistema fluvial. En Inglaterra para sistemas fluviales se elaboró el River Habitat Survey (RHS) ( Ollero et al, 2008). Lo que ha ampliado su campo de acción instalando sus criterios como base para la valoración no solo de humedales, sino también en otros cuerpos hídricos. Los índices Hidrogeomorfico (HGM), evalúan diferentes aspectos con el fin de obtener mediante diversas ecuaciones que operan con unos u otros de los aspectos, distintas funciones de los humedales: mantenimiento de almacenamiento de agua superficial dinámico y estático; retención de partículas; mantenimiento de las características de la comunidades de plantas; etc. (Richardson & Vepraskas, 2001). El tipo de humedal de este estudio corresponde al tipo de humedal de depresión abierta fuertemente marcado por la geomorfología circundante. Las planicies de inundación de las depresiones de la parte alta del rio Mississipi son conceptualmente ejemplos mas cercanos a este caso de estudio. A raíz de ello, se seleccionan las 2 funciones que se presentan a continuación. Estas funciones abordan condicionantes para el desarrollo del humedal, factor de interés primordial para el mantenimiento y duración del humedal que permitan a posterior las condiciones para el desarrollo de otras funciones.

3.4.1 Funciones cuantificables aplicables en el área de estudio Las siguientes funciones fueron seleccionadas pues entre sus variables se consideran aspectos hídricos y morfométricos medibles y cuantificables, que no depende fuertemente de la temporalidad, lo que posibilita la medición no solo en la época de crecimiento de la vegetación.

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3.4.1.1 Función 1: Mantención de las características de régimen hídrico Esta función se define como la capacidad de un humedal depresional para mantener y exhibir variaciones en la profundidad y la duración de los niveles de la superficie y el agua por debajo de esta, así como el volumen y la frecuencia y el momento de las entradas y salidas de agua, similar a la encontrada en las condiciones de referencia estándar. En depresiones aisladas, esta función se produce en gran medida por el largo y corto plazo de almacenamiento y el movimiento del agua recibida a través de la escorrentía y precipitación directa, y en algunos sistemas, las entradas de agua subterránea. Depresiones inundables también tienen agua de la inundación como otro potencial hidrológico de entrada. El agua se puede perder en el sistema a través de la evapotranspiración, recarga de acuíferos, o el drenaje a través de una salida natural o artificial. (Lin, 2006) 3.4.1.2 Función 2: Mantención de las características de procesos biogeoquímicos Esta función se define como la capacidad de un humedal para mantener la tasa, magnitud, y la sincronización de varios procesos biogeoquímicos similar a la de las condiciones estándar de referencia. Estos procesos incluyen el ciclo de los diversos nutrientes y elementos, la acumulación de materia orgánica y la descomposición, y el secuestro de corto y largo plazo de los componentes inorgánicos y orgánicos. Directamente y cuantitativamente midiendo uno o más de estos procesos, como por ejemplo las tasas de desnitrificación, la productividad primaria neta anual, o las tasas anuales de descomposición de la materia orgánica, puede validar independientemente esta función. (Lin, J., 2006)

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3.4.2 Variables a medir que integran las funciones 3.4.2.1 VALT: Presencia de alteración Hídrica La variables VALT se utiliza característicos funciones Mantener régimen hidrológico característico y mantener una comunidad de plantas. VALT-OEX se utiliza en la función de carbono orgánico de exportación (para depresiones inundables). Es definida como la presencia de drenajes artificiales, tales como: baldosas o zanjas en el humedal, o distante a el en 50 metros. Para el caso de depresiones inundables, la presencia de cualquier modificación dentro de una distancia de 50 m del canal principal de contribución hídrica (como dirigir y mantener la canalización o la presencia de diques y bermas). Todos estos cambios afectarán directamente la hidrología del humedal, ya sea aumentando el drenaje o cambiando el régimen de inundación. Aunque el número zanjas, la profundidad, la ubicación, y la textura del suelo del sitio, y todos los factores en las zanjas tendrá efecto sobre el humedal. Esta variable sólo mide la presencia o ausencia de zanjas, ya que supone cualquier de funcionamiento, al menos, tendrá algún impacto sobre la hidrología del humedal. Una puntuación subíndice de 0.5 se le asigna la presencia de zanjas como un valor "promedio", reconociendo que la mayoría de las zanjas tendrán mayor o menor impacto en la función. (Lin, 2006)

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3.4.2.2 VCATCH: Razón entre el área del Humedal con respecto al área captación Esta variable es la relación entre el área del humedal con el área de evaluación para el área de captación que rodea, y es una medida de la cantidad relativa de la escorrentía que el humedal está recibiendo y almacenando. Una medida más apropiada sería la relación del volumen de los humedales de la zona de influencia, sin embargo, como los datos de profundidad detallados no están disponibles para toda la cuenca, la estimación de los volúmenes de los humedales no es factible.

3.4.2.3 VGVC: Cobertura Vegetal Esta variable se utiliza en las funciones como de mantención de las características del régimen hidrológico, mantener los procesos biogeoquímicos característicos, mantener la fauna característica y la exportación de carbono orgánico (para depresiones inundables). Esta variable se define como el porcentaje del área de evaluación que está cubierta con vegetación herbácea y/o leñosa. La cantidad de cubierta vegetacional baja sirve como una medida de la biomasa vegetal disponible para la evapotranspiración, y es también un indicador de la productividad primaria y la estructura vegetativa en el área de evaluación. (Lin, 2006) 3.4.2.4 VLUC: Uso de suelo del área de captación Esta variable es la puntuación global uso de suelo (US) de la cuenca del humedal. Cambios en el uso del suelo (por ejemplo, la urbanización) en la cuenca pueden tener un gran impacto tanto en el régimen hidrológico de los humedales y la carga de nutrientes en los humedales.

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“La puntuación general US es la puntuación media de las redes individuales. Los valores (1,3y5) se basan en los "promedios norteamericanos" de los coeficientes de exportación de nitrógeno y fósforo, como se señaló en Rast y Lee (1977), en donde las cuencas urbanas en promedio exporta 5,8 veces más fosforo y nitrógeno totales; y las cuencas hidrográficas rurales/agrícolas exportan en promedio 3,3 veces más que las cuencas arboladas. Adicionalmente, tiene superficies más impermeables con el consiguiente aumento de la escorrentía. El US urbana tendrá un mayor impacto en la hidrología que el US rural/agrícola. Las puntuaciones de US, obviamente, puede ser más afinados que las "más duros" estimaciones utilizadas aquí, tanto en diferentes subcategorías dentro de las clasificaciones urbanas y rurales/agrícolas que conllevarán diferentes efectos sobre la escorrentía y la carga de nutrientes. Sin embargo, las estimaciones más finos requerirían un nivel adicional de detalle y precisión, que no está disponible en los mapas de US que cubren todo el dominio de referencia actualmente (USA)”. (Lin, 2006) 3.4.3.5 VSOIL: Estructura del suelo

Esta variable mide el porcentaje de los primeros 30 centímetros del perfil del suelo que es o bien una capa de arado (un horizonte Ap, que indica generalmente la actividad agrícola pasado en el sitio), o tiene una estructura "laminar" o "masiva”. Se utiliza para valorar el impacto antropogénico en las propiedades cercanas a la superficie natural del suelo (Lin,2006). Esto debido a que la alteración en el suelo desagrega los agregados y una posterior compactación puede unir estas partículas formando los tipos de estructura antes mencionado, afectando la actividad de los organismos del suelo bajando la descomposición y subsecuentemente afectando la liberación de nutrientes (NRCS, 1996)

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3.4.3.6 VBUFFER: área de influencia del humedal Esta variable se define como el porcentaje del perímetro humedal que puede ser clasificado como Buffer. Las áreas de Influencias pueden limitar la cantidad de la invasión humana y perturbación en el sitio, proporcionar un hábitat importante para la fauna terrestre adicional, y el límite de cieno, nutrientes, y la carga contaminante en el humedal. 3.4.3.7 VOHOR: Espesor de Horizonte O Esta variable se define como el espesor del horizonte 'O' en los primeros 80 cm del perfil del suelo. No incluye horizontes «O» que están enterrados en el perfil del suelo (por debajo de una A, B, C, o cualquier horizonte mineral o capa), pues estos horizontes orgánicos enterrados no están tan fácilmente disponibles para la exportación o la actividad biológica. El horizonte "O" se define como un horizonte que contiene más de 20 por ciento en peso de materiales orgánicos de suelo (Lin, 2006, refiriéndose a Schoeneberger et al. 2002). La materia orgánica puede variar en cualquier lugar de parcialmente descompuesto a altamente descompuesto. Los suelos con carbono orgánico en él son una fuente y un abastecimiento de nutrientes de las plantas, ayuda la infiltración, mejora la estructura del suelo, favorece la retención de agua, absorbe tanto las sustancias tóxicas antropogénicas y naturales, y es una fuente de energía para los organismos heterótrofos (Lin, 2006,) (Refiriéndose a Juregensen et al. 1989, Mitsch & Gosselink 2000, Craft 2001). Esta variable también sirve como un indicador de reciclaje de los nutrientes en el material orgánico

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CAPITULO 4. ÁREA DE ESTUDIO

El área de estudio son los humedales que están comprendidos dentro de la cuenca del río Chalinga, Comuna de Salamanca, entre norte 6.511.000 – 6.492.000 N y los 342.000 E y el limite internacional con argentina, al interior de la cordillera de los Andes, en altitudes cercanas a los 3000 msnm. Como es de suponer la parte alta de la cuenca es escasamente habitada, el caserío habitado mas cercano es Zapallar que se localiza a una altitud aproximada de 1000 msnm. La zona en el pasado fue habitada por los pueblos Molle, Diaguita e Inca (Salatino & Artigas, 2011). 4.1. Tipo de humedal a en el área de estudio. El humedal seleccionado como referencia para este estudio, humedal situado en el Estero de las Puentecillas (352.129 E / 6.496.016 N), que se denomina como Ga-B1 para referirse a él (Humedal Nº2), corresponde al tipo de depresional, donde la planicie de inundación se encuentra en la parte baja de la depresión formada por el relieve (en ingles el tipo corresponde a ripparian depresional floodplain). El humedal “Ga-B1” (Fotografía Nº1), se enmarca en el frente andino del valle del Chalinga a una altitud aproximada de 3200 msnm1 correspondiendo al clima de estepa fría de montaña (IREN, 1977). De altas precipitaciones de marzo a noviembre de muy difícil acceso por las condiciones climáticas2.

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 1

!Sr.!Mauricio!Calderón;!profesor!guía;!comunicación!formal,!Agosto!del!2013!! !Sr.!Iván!Barraza;!presidente!de!comunidad!agrícola;!comunicación!formal,!23!de! octubre!del!2013! 2

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Fotografía Nº1. Fotografía de humedal en el estero de las Puentecillas al sur del Cerro Clemente, cuenca del rio Chalinga sector andino altitud aproximada 3200 msnm, (colección personal de Mauricio Calderón,2011) Cabe aclarar que la hidrodinámica de este particular tipo de humedal depresional es marcadamente controlada por el relieve influyendo fuertemente el ángulo de las laderas en las velocidades de flujo y en la capacidad de infiltración. Cabe hacer notar que este tipo de humedal es asociable al concepto de cuenca u hoya hidrográfica y en la mayoría de los casos conforman una subcuenca al ser depresiones abiertas. Un esquema de la hidrodinámica de este tipo se puede ver en la Figura Nº1. Además de la hidrodinámica del agua las laderas con sus conos de material detrítico, permiten acumular y retener el agua, lo que en conjunto al tiempo y los procesos de meteorización genera el suelo. Un esquema puede verse en la Figura Nº2.

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Figura Nº1. Hidrodinámica de Humedal depresional. Elaboración Propia.

Figura Nº2. Hidrodinámica y disposición del material detrítico.

4.2.Comunidad Agrícola. El Humedal de “Ga-B1”, sobre el estero de las Puentecillas, a valorar, se encuentra emplazado inserto en las tierras bajo la propiedad y tenencia de la comunidad Agrícola y ganadera San Agustín en el valle del rio Chalinga. La comunidad agrícola es Camilo!Andrés!Sánchez!Bozo!–!2014! !

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dueña de la mayor proporción de la cuenca, desde San Agustín hasta el limite internacional del país. Hasta 1977 la única comunidad catastrada en la cuenca del Chalinga al año 1977 era la comunidad Agrícola Chalinga que se encuentra en la parte baja de la cuenca próxima a la ciudad de Salamanca, sobre la terraza fluvial numero 4 del valle (IREN, 1977; INFRACON S.A., 2002) aproximadamente a una altitud de 500 msnm. La comunidad agrícola cuenta con alrededor de 40 comuneros y los cultivos se centran en las proximidades de las riveras del río Chalinga.

4.3. Clima La cuarta Región de Coquimbo se encuentra entre una transición entre clima mediterráneo desértico y semidesértico, húmedo y nuboso en el litoral y estepario cálido en el interior. (INFRACORN S.A., 2002). Siendo la zona del humedal un clima de estepa fría de montaña La Figura Nº3, evidencia las precipitaciones a nivel comunal en salamanca

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Figura Nº 3. Mapa de Precipitaciones. Fuente :modificado de INFRACON S.A. (2002)

Franja de norte a sur , entre los 1500 a 4000 metros de altura aproximadamente, su principal rasgo es que a partir del limite inferior, comienzan a producirse precipitaciones en forma solida. En este tipo quedan la mayoría de las veranadas y humedales (IREN, 1977) Las sumas anuales del promedio normalizado de precipitaciones al año 1977 varían desde 290 mm a sobre 350 mm. (IREN, 1977). El área de localización de los humedales se localiza por sobre la Isolina de los 350 mm de precipitación, según INFRACON SA(2002) en dicha zona precipitan de 400 a 600 mm, lo cual no es seguro pues las estaciones de medición pluviométrica se localizan en la parte baja de la cuenca

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(San Agustín, Chalinga, Salamanca), por lo cual estos valores para el área son estimativos. Las precipitaciones varían entre los 150 a mas de 350 mm, las precipitaciones estivales y el escurrimiento de aguas por deshielo, a lo que se agrega el aumento de temperaturas estacionales condicionan la trashumancia. La temperaturas medias anuales están por debajo de 12 ºC, el máximo bajo 18ºC y el mínimo bajo los 8ºC. Fuerte insolación, fuerte variación térmica durante el día y vientos. Los valores de evapotranspiración potencial anual superior a 2000 mm. y radiación solar promedio superior a 400cal/cm2 (IREN, 1977; (INFRACON S.A., 2002)

4.4. Geomorfología y Geología Le región presenta tres tipos de génesis: Estructural, Fluvial y Glacial. Las unidades de origen estructural están conformadas por las zonas montañosas propiamente dichas. Las unidades de origen fluvial se localizan en el interior de los valles y las unidades de origen glaciar se encuentran restringidas a las áreas de mayor altura zona a la cual se le llama Frente Montañoso. (INFRACON S.A., 2002) El frente montañoso se encuentra ubicado en el extremo oriente de la comuna, limitado al este por la divisoria de aguas que separa a Argentina y a Chile. Forma parte de la Cordillera de Los Andes de rumbo Norte-Sur. Esta constituido principalmente por ignimbritas y tobas, con intercalaciones de areniscas lutitas y conglomerados en el este, de edad Jurásica superior. Se caracteriza por su gran altura con laderas de pendientes muy elevadas las cuales se encuentran disectadas debido a intensa erosión (INFRACON S.A., 2002)

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En las zonas topográficamente mas elevadas se observan valles glaciares con su típico perfil con forma de U cuyas laderas se encuentran totalmente denudadas. En algunos sectores convergen antiguos circos glaciares, dejando como relicto en la actualidad, cuchillas sigmoideas en la cima. Se han observado en esta región flujos detríticos y deslizamientos relacionados a escarpes de alta pendientes y máximas alturas. El patrón de drenaje es dendrítico relativamente mas espaciado que los anteriores. (INFRACON S.A., 2002)

4.5. Hidrología El río Chalinga drena una superficie de 600 Km2 y presenta un gasto medio anual de 0.84 m3/s. Se forma en la Cordillera de Los Andes por la confluencia del río Los Helados con el estero de las Puentecillas en el faldeo oeste del cordón limítrofe, tiene un desarrollo de 35 km. hasta la afluencia con el río Choapa, inmediatamente aguas abajo de la ciudad de Salamanca. (DGA, 1991). Afluencia aproximada 31º46’S y 70º59’. El río Chalinga presenta un Régimen Nival en la estación de la Palmilla, ubicada a 800 m.s.n.m. (DGA, 2004) por extrapolación el régimen hídrico sobre la palmilla es de tipo Nival. “El Chalinga se genera por la junta del río Lo. Helados con el estero de las Puentecillas en al faldón oeste del cordón limitáneo. Dirige su curso por largo trecho al oeste y sólo en la localidad de Arboleda Grande dobla al SO para tributar al Choapa pocos kilómetros aguas abajo de la ciudad de Salamanca. Hasta su junta al Chopa, tiene un desarrollo da 40 km. Recibe en su trayecto algunos afluentes desde el norte, que son los principales. Entre ellos, el estero Tome que es el principal y el más oriental. En el curso medio le cae al Chalinga el estero Cunlagua que se origina al pie del portezuelo Lagunillas y desarrolla curso da 10 km al sur. En las cercanías del caserío Arboleda Grande, le cae la quebrada Manquegua la cual nace en la falda sur del cerro de ese nombre y tiene un desarrollo de 9 km en dirección sur”. (Niemeyer, F. s/a) La aguas del río Chalinga son utilizadas para la actividad de riego (DGA, 2004) esto se refiere a las aguas desde el Sector de la Palmilla hasta la Confluencia con el Choapa. El Grafico Nº0, muestra caudales relativamente uniforme durante el año con aumentos no tan marcados entre septiembre y Febrero producto del régimen nival. En Camilo!Andrés!Sánchez!Bozo!–!2014! !

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Tabla 4.5: Río Chalinga en la Palmilla (m3/s) Pex (%) 5 10 20 50 85 95 Dist

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

Ene

Feb

Mar

1.297 1.825 1.653 1.609 1.485 2.834 2.947 3.401 3.696 2.409 1.066 1.421 1.293 1.353 1.273 2.203 2.234 2.506 2.622 1.797 0.841 1.049 0.980 1.097 1.056 1.624 1.621 1.753 1.755 1.282 0.534 0.588 0.626 0.734 0.740 0.906 0.932 0.935 0.871 0.724 los años húmedos los caudales no muestran grandes variaciones, con sus mayores 0.305 0.288 0.424 0.448 0.477 0.442 0.548 0.501 0.445 0.430 caudales entre septiembre y enero. En cambio, en años secos los caudales se mantienen 0.220 0.189 0.366 0.335 0.369 0.290 0.439 0.384 0.339 0.350

2.414 1.726 1.177 0.630 0.373 0.312

1.68 1.32 1.00 0.58 0.29 0.20

L2

L3

L2

bajo los 500 l/s, con leves aumentos entre octubre y noviembre que no superan los 550

L2

L3

L2

l/s. (DGA, 2004).

L2

L2

L3

L3

L3

L3

4

3.5

Caudal medio mensual (m3/s)

3

2.5 Pex=5% Pex=10% Pex=20%

2

Pex=50% Pex=85% Pex=95%

1.5

1

0.5

0 Abr

May

Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

Ene

Feb

Mar

Grafico Nº0. Curva de Variación Estacional Río Chalinga en la Palmilla. Extraído Figura 4.5: Curva de Variación Estacional Río Chalinga en la Palmilla de DGA (2004) Respecto a la calidad del Agua se clasifica en clase 0, según la clasificación de la Dirección General de Aguas, en la mayor parte de sus parámetros, con las excepciones temporales de los metales Esenciales entran en clase 2 en otoño para el B; todo el año clase 2 para el Cu; primavera clase 2 para en Mn; y clase 2 en verano para la M.O. solo en la estación Chalinga; y en los Metales no Esenciales se clasifica 3 para el aluminio (Al) en la estación Palmilla y 2 en la estación Chalinga en Primavera; la calidad del agua esta fuertemente influenciada por la cercanía a napas subterráneas que están en Camilo!Andrés!Sánchez!Bozo!–!2014! !

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contacto con algunos cuases en la cuenca del Chalinga, lo que también aplica para el Choapa e Illapel (DGA, 2004). Sobre los 800 metros de altitud no hay datos al respecto disponibles ni monitoreo publico. Entre el plano de Gabino (6497km N;344,5km E) y las nacientes del Estero de los helados y del Estero de las Puentecillas se localizan una diversa variedad de vegas, las cuales son utilizadas para soportar al ganado en la época estival, las cuales pueden clasificarse desde la perspectiva del suelo como Humedales.

4.6 Suelos. El estudio agrologico de la cuarta Región del Centro de investigación de recursos naturales CIREN llega solo hasta el sector de palmilla (Ortofoto, 1942-C), por lo cual el área está desprovista de información competente relativa al . La base mundial Armonizada de suelos versión 1.2 (HWSDB, sus siglas en ingles) enmarca el área de la cuenca del Chalinga en un área de suelos denominada Leptosoles (FAO, 2012), (a la latitud de 31,7º Sur, desde la longitud 70,87ºW hacia el este) los cuales “en la "Soil Taxonomy", se incluyen dentro del suborden Orthent de los Entisoles o de tipos "líticos" de Mollisoles, Inceptisoles, Vertisoles o Aridisoles. Recíprocamente, tanto los Orthent como los grupos líticos citados, formarían parte de los Leptosoles cuando cumpliesen los límites de ellos” (Universidad de Extremadura, 2013).El referido sitio hace referencia a que estos suelos desarrollan horizonte O el cual no es el suficiente para ser un Histosol. Junto al suelo dominante Leptisol, se asocian al suelo de Cambisol (FAO, 2012) el que es equivalente a un Inceptisol. En la ilustración Nº5, puede verse la realización de una calicata en el Humedal del sector sureste del Cerro Clemente en el Estero de las Puentecillas . El cual visualmente no da claridad al respecto.

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Fotografía Nº2. Calicata realizada sobre vega del estero de las Puentecillas al sureste del Cerro Clemente, 2011 (Colección personal de Mauricio Calderón)

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CAPITULO 5. MATERIALES Y MÉTODOS 5.1. Materiales. Los materiales necesarios para realizar el trabajo de terreno, donde se pretenden recolectar los datos necesarios para el desarrollo de esta investigación son los siguientes: • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

(1) Chuzo y (1) Pala cuadrada (1) Nylon /lona (2x2 m) (2) Cuchillo de Raspado (1) Mazo / combo (2 kg) (2) Cilindro de acero para Densidad Aparente (19 cm de largo x 5 cm de diámetro) (1) Field book for describe & sampling soils V3/ Manual de terreno para describir y muestrear suelos. versión 3 (USDA, 2012) (1) Guía de delimitación de humedales (Environmental Laboratory, 1987) (1) Guía para la Evaluación de la Calidad y Salud del Suelo (USDA, 1999) (1) Lupa geológica (ampliación 30x), SE, MJ361830C (1) Tabla Munssell para colores del suelo (100) bolsas herméticas rotuladas (27x28 cm) (1) Cámara fotográfica (Canon PowerShot A810 HD, 16.0 megapixeles, 5x zoom óptico ) y (6) pilas (4) Banderas o estacas y (1) pita para delimitación (1) Huincha de medir (60 metros) (10) Fichas de Registro Cartografía Base I.G.M.; escala 1:50.000; sectores Salamanca (E-20), Arboleda Grande (E-15) y Cerro Gabino (E-16) Software SIG - ARCGIS 9.3 Aplicación espacial GOOGLE EARTH 2014 Programa MS office 2011: Excel 2011 y Word 2011 (1) GPS Garmin Etrex, precisión 12 canales

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5.2 Metodología En el presente apartado se pone en evidencia la metodología a emplear para el cumplimiento de cada uno de los objetivos. La secuencia del plan de trabajo se muestra en el Esquema Nº1.

Obj$1:$Establecer$ antecedentes$ geográficos$de$los$ humedales$de$alta$ montaña$$

Geo$ referenciación$

HidrograNa$

Caracterización$del$$ área$del$humedal$ con$un$radio$de$ 200$m$aprox.$de$la$ calicata$

Reconocimiento$ en$terreno$

Modelo$ Digital$de$ Elevaciones$

Imágenes$ satelitales$

Obj$2:$ Clasificación$ Taxonómica$

Propiedades$ Nsicas$

Propiedades$ Químicas$

Calicata$

Propiedades$ Biológicas$

Procesamiento$en$ SIGVGIS$

Obtención$de$ lugares$probables$

Obj$3:$ Valoración$ de$Humedal$

Análisis$7$ variables$

Función$ mantención$ caracterísGcas$ régimen$ hídrico$ Función$ mantención$ caracterísGcas$ proceso$ biogeoquímico s$

Esquema Nº1. Esquema de trabajo para la consecución de objetivos

5.2.1

Objetivo 1: Identificación satelital y en terreno de humedales. Se plantea una exploración de terreno en búsqueda con apoyo de los arrieros que

frecuentan la zona. Posteriormente se plantea una identificación de otros humedales, mediante el ingreso de un modelo digital de elevaciones, generado con el programa ARCGIS 9.3, las obtención de curvas de nivel. Estas curvas de nivel luego son georeferenciadas. Posterior a esto se delimitara la Cuenca del río Chalinga, apoyado en Camilo!Andrés!Sánchez!Bozo!–!2014! !

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la cobertura de red de drenaje y se extraerán solo las curvas dentro de los márgenes del área de la cuenca del alto Chalinga, pues la imagen contiene datos fuera del área de interés. Mediante el relieve del área de estudio y la sobre posición de la red de drenaje se identifican y delimitan visualmente posibles nuevas áreas de humedal y los humedales reconocidos en terreno. Posterior a lo anterior, del software GOOGLE EARTH se extraen imágenes que corresponden las áreas de posible humedal y se georeferencian con apoyo de las curvas de nivel, con la finalidad de volver a revisar las posibles áreas del humedal depresional y se vuelven a definir posibles nuevas áreas basado en una fotointerpretación de los elementos antes referidos. Posterior a la identificación

se registran las coordenadas de los probables

“humedales”. Se fabrica un listado con sus coordenadas centrales a las cuales se les asigna arbitrariamente una cualificación de probabilidad según el reconocimiento visual y se ordenan por esta asignación. Se crea cartografía de terreno a diversas escalas que incluya los humedales mas probables y los humedales caracterizados en terreno, para complementar la cartografía oficial disponible, en caso de interés de inspeccionar tales en otra ocasión .

5.2.2

Objetivo 2: Caracterización morfológica y taxonómica del humedal A través de una calicata de 1,5x1,5x1,5 m se procede a describir el perfil del

suelo del humedal a fin de obtener información morfológica que permita establecer su clasificación taxonómica. Este objetivo esta orientado a obtener información cualitativa y cuantitativa de un levantamiento de suelos con los estándares del NRCS a fin de generar datos que puedan alimentar el modelo hidrogeomórfico (HGM).La Fotografía Nº3, muestra una calicata en el humedal.

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Fotografía Nº3. Calicata en humedal sobre el Estero de las Puentecillas, 2011 (Colección personal de Mauricio Calderón)

Mediante este la calicata pueden identificarse diversas propiedades, La Tabla Nº3 muestra algunas de las principales propiedades obtenidas

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Tabla Nº3. Variables morfológicas principales Variables Morfológicas

Método

Delimitación y nomenclatura de horizontes

Observación directa

-

Espesor de horizontes

Observación directa (huincha)

-

Profundidad del suelo

Medición directa (huincha)

-

Color

Tabla Munssell

-

Manchas (moteados)

Tabla Munssell

-

Elementos Gruesos

-

Textura

-

Estructura

-

Consistencia

-

Observación del perfil

Probeta

Observación del perfil

Descripción se identifica el limite entre 2 horizontes y se clasifica según el Manual

Se toma una muestra del horizonte y se emplea la Tabla para identificar el color El procedimiento es similar al del color, se identifica el color de manchas a diferencia de la anterior Tabla Munssell Se pone una muestra del horizonte en la probeta, se agita y deja decantar, luego por relación simple se identifica el porcentaje correspondiente Ruptura del perfil

Tacto

Evaluar la plasticidad y adhesividad de la muestra

Cementaciones

Observación del perfil

Se identifica la presencia de estas en cara horizontes y se clasifican acorde al Manual

-

Acumulaciones

Observación del perfil

Se identifica la presencia de estas en cara horizontes y se clasifican acorde al Manual

-

Grietas

Observación visual

Se identifica la presencia de estas en cara horizontes y se clasifican acorde al Manual

-

Densidad

Método del Cilindro

Determinación de la masa y volumen del suelo introduciendo el cilindro

Fuente: elaborado a partir de USDA (2002) Todas las propiedades antes mencionados se clasifican según el Soil Survey Manual (1993) de los Estados Unidos de Norte América “Field Book for Describing and Sampling Soils” (USDA, 2002; USDA, 2012), Soil Taxonomy (SSS,1999), Key to Soil Taxonomy (2010) y Guía para la Evaluación de la Calidad y Salud del Suelo (USDA, 1999) Se recolectarán muestras de cada horizonte identificados en el perfil del suelo proporcionado por la calicata, partiendo de la base para no contaminar los horizontes Camilo!Andrés!Sánchez!Bozo!–!2014! !

38!

superiores, aproximadamente 1Kg c/u (Porta & López-Acevedo, 2005), para ser enviados al Laboratorio de suelos Facultad de Agronomía y ciencias forestales de la Pontificia Universidad Católica de Chile, con la finalidad ser analizados sus componentes químicos (Na, Ca, K, Mg, Al, Cl, H, Fe, N, S, Si, P, CE, PH) y su contenido de materia orgánica. El resto de las variables serán analizadas.

Densidad aparente: Una de las propiedades físicas más importantes, corresponde a la densidad tanto del horizonte superficial, como de los horizontes subyacentes. Para lo cual se procederá a determinar la densidad aparente de cada uno de los horizontes reconocibles en el perfil del suelo a partir de una toma de muestra con un cilindro de acero, para aplicar el método del cilindro. Este método corresponde a la inserción de un cilindro de acero, cuyas medidas se conocen de antemano, en el perfil del suelo hasta que no sea posible continuar con la inserción. Se obtiene la medida del largo del cilindro que se encuentra a la vista (l) la cual es restada al largo total del cilindro (L) , para finalmente determinar el volumen de la muestra a partir de la ecuación N°1 !" = !! ∗ ! ! (! − !)

Ecuación Nº1

donde: Vm = volumen de la muestra en el cilindro. R = radio del cilindro de acero. [cm] L = longitud total del cilindro [cm] l = longitud vacia del cilindro [cm] La determinación del color se realiza mediante el empleo de la tabla Munssell de colores, comparando el color de la muestra con un color de la tabla hasta encontrar el color mas semejante La clasificación se efectuara de acuerdo a las claves de taxonomía. Como ejemplo se pone de manifiesto las claves taxonómicas (SSS, 2010a; SSS, 2010b) para Camilo!Andrés!Sánchez!Bozo!–!2014! !

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Histosoles debido a que la mayor parte de los hidrosuelos corresponden a esta categoría (Richardson & Vepraskas, 2001) y para lo cual es elemental el contenido de materia orgánica y el silicio. Entendiendo que los suelos se clasifican de acuerdo al régimen hídrico, los cuales no cuenta la zona, para sortear esta gran limitante se utiliza como guía la determinación del estado de descomposición de la fibra en los horizontes orgánicos una vez descartada la presencia excesiva de silicatos que confiere propiedades andicas a los Histosoles cambiando su clasificación. Se considera para estos efectos horizonte orgánico quien tenga mas de un 20 % de contenido de materia orgánica (Lin, 2006).

5.2.3

Objetivo 3: Funciones a evaluar según el índice Hidrogeomórfico Todo Humedal otorga diversos servicios ambientales, estos servicios pueden

subdividirse acorde a una temática en distintas funciones (desde una perspectiva funcional). Desde esta perspectiva, hay funciones que influyen en el mismo estado del humedal para el cumplimiento y desarrollo de otras funcionalidades.

5.2.3.1 Función 1: Mantención de las características de régimen hídrico. El estado de la presente función se determina mediante la Ecuación Nº 2 (Obtenida de Lin, 2006) y el conjunto de valores posibles de la ecuación varia entre 0 y 1, puede verse representado en el Grafico Nº1. Cabe señalar que Lin (2006) toda función de cumplimiento las denomina FCI y aquí se ha reemplazado por FMCRH para especificar mediante el subíndice cual es la función para el caso.

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Ecuación Nº2 Donde: FMCRH =función de mantención de las características de régimen hídrico VGVC = valor de la variable cobertura vegetal del suelo VSOIL = valor de la variable estructura del suelo VCATCH = valor de la variable razón área del humedal con área captación VALT = valor de la variable presencia de alteración hídrica

Valor&de&función&(FMCRH)&

VLUC = valor de la variable uso de suelo en área de captación

1! 0,9! 0,8! 0,7! 0,6! 0,5! 0,4! 0,3! 0,2! 0,1! 0! 0!

20!

40!

60!

80!

100!

Sa7sfacción&de&la&función&MCRH&(%)&

Grafico Nº1. Mantención de las características de régimen hídrico. Fuente: Lin (2006)

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41!

5.2.3.2. Función 2: Mantención de las características de procesos biogeoquímicos. MCPB El estado de cumplimiento de la función “mantención de las características de procesos biogeoquímico se determina mediante la Ecuación Nº 3.(Obtenida de Lin, 2006)

Ecuación Nº3

Donde: FMCPB = función de Mantención de características de procesos biogeoquímicos VGVC = valor de la variable cobertura vegetal del suelo VSOIL = valor de la variable estructura del suelo VLUC = valor de la variable uso de suelo en área de captación VBUFFER = valor de la variable área de influencia del humedal VOHOR = valor de la variable Espesor de Horizonte O

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42!

Valor&de&función&(FMCPB)&

1! 0,9! 0,8! 0,7! 0,6! 0,5! 0,4! 0,3! 0,2! 0,1! 0! 0!

20!

40!

60!

80!

100!

Sa7sfacción&de&la&función&MCPB&(%)&

Grafico 2. Mantención de las características de procesos biogeoquímicos. Fuente: Lin (2006)

5.3

Parametrización de variables del modelo Cada variable empleada en el índice hidrogeomórfico implica en si misma un

submétodo para su obtención. Este método no es obligatoriamente uno específico, es reemplazable por otro que evaluase también la variable, pero su escala de valores debe ser comparable con las demás variables para lo cual debe ser estandarizado entre los valores 0 y 1 el conjunto de sus valores del método alternativo. En este caso se opto por seguir las recomendaciones de Lin (2006) en cuanto a los submétodos, pero ello no resta que puedan ser reemplazados por otros mas precisos o especificos. 5.3.1 VALT: Presencia de Alteración Hídrica Para la determinación de zanjas se mide en terreno un área alrededor del humedal de 50 metros radialmente desde su perímetro y se observa si hay o no zanjas o baldosas o pavimentación que alteren las condiciones naturales. Posterior a la observación se asignan los valores de acuerdo a la Tabla Nº4 Camilo!Andrés!Sánchez!Bozo!–!2014! !

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Tabla Nº4 . Subíndice para detectar alteración hidrológica Subíndice Escalado para VALT en planicies depresionales Estado Valores Sin alteraciones 1,0 Presencia de zanjas dentro de los 50 metros 0,5 Presencia de baldosas o pavimentación del suelo 0,2 Presencia de zanjas y baldosas o pavimentación del suelo 0,0

Fuente: Lin (2006) 5.3.2 VGVC: Cobertura Vegetal del Suelo La determinación de este valor puede ser visual, si es muy baja se sugiere el establecimiento de 12 puntos aleatorios de 1 m2 en los cuales se determina la superficie cubierta en cada punto y se convierte a porcentaje. Luego se promedia o se determina el valor neto y se estima su porcentaje en relación a 12 m2. La estimación también puede realizarse mediante Sistemas de información Geográfica (SIG-GIS) si el tamaño del humedal y la área consecuente afectada posibilitan que pueda ser extraído mediante esta metodología. En este caso al ser una zona de montaña se estima que de momento no puede hacerse mediante esta técnica. Cabe señalar que la determinación de cobertura vegetal para este fin no distingue el tipo de cobertura, ni las especies, solo el porcentaje cubierto por vegetación. Para la determinación del valor se usa la ecuación Nº 3 y el conjunto de resultados posibles se ve graficado en el Gráfico Nº3 VGCV = 0,01 x [CVS (%)]

Ecuación Nº 3

Donde: CVS = Cobertura vegetal del suelo [%] VGCV = subíndice de cobertura vegetal del suelo [escalar]

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44!

1! 0,9! 0,8! Subindice&VGVC&

0,7! 0,6! 0,5! 0,4! 0,3! 0,2! 0,1! 0! 0!

10!

20!

30!

40!

50!

60!

70!

80!

90!

100!

Porcentaje&Covertura&vegetal&del&Suelo&(CVS)&[%]&

Gráfico Nº 3. Estandarización de Cobertura vegetal del Suelo (VGCV). Fuente: Lin (2006)

5.3.3 VLUC: Uso de suelo del área de captación Esta variable se determina mediante un sistema de información geográfica (SIG), se delimita el humedal y su área de captación, se convierte en raster el polígono del área de captación (se sugiere 10m2 o menos). Se reclasifican los valores del Raster con la siguiente asignación.

•

Urbano (incluyen las áreas comercial, industrial y residenciales) = 5

•

Agrícola (incluye todas las tierras agrícolas y de pastos) = 3

•

Natural (incluye bosques, pastizales y humedales) = 1

Se establecen las estadísticas del raster reclasificado, siendo la media el valor correspondiente al puntaje Uso del Suelo (US), luego este valor obtenido que se somete

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45!

a la Ecuación Nº4. El conjunto de los valores posibles de ser obtenidos se ve manifiesto en el Grafico Nº4. VLUC = 1; US ≤ 1,5 VLUC =((-0.2857) x (US) )+ 1,4286; US > 1,5

Ecuación Nº4

1,2!

Subíndice&VLUC&

1! 0,8! 0,6! 0,4! 0,2! 0! 0!

0,5!

1!

1,5!

2!

2,5!

3!

3,5!

4!

4,5!

5!

Puntaje&&en&área&de&captura&US&

Gráfico Nº4. Puntaje al Uso de suelo en el área de captación (VLUC). Fuente: Lin (2006)

5.3.4 VSOIL: Estructura del suelo Se observa en los 30 primeros centímetros el porcentaje de estructura laminar o masividad o el estado del suelo a posterior del labrado. Los datos se estandarizan con la Ecuación Nº5: VSOIL = - 0.01 x estructura del Suelo[%]+1

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Ecuación Nº5

46!

1! 0,9!

Subindice&VSOIL&

0,8! 0,7! 0,6! 0,5! 0,4! 0,3! 0,2! 0,1! 0! 0!

10!

20!

30!

40!

50!

60!

70!

80!

90!

100!

laminar,&masivo&o&labrado&(%)&

Gráfico Nº 5. Estructura del Suelo (VSOIL). Fuente: Lin (2006) La determinación porcentual es difícil de estimar en terreno y requiere experiencia por lo cual sugiere un método alternativo. El método alternativo es de total simplicidad, asumiendo que los suelos demoran 50 años en recuperar su estructura natural. Para la obtención de la información se preguntara directamente a los comuneros agrícolas de la comunidad, la cual posee los terrenos del humedal. Según su respuesta se procederá a la asignación según la Tabla Nº5. Tabla Nº5 . Método alternativo de determinación de subíndice de estructura de suelo Subíndice Escalado para VSOIL para depresiones aisladas y planicies de inundación Estructura del Suelo /Alteración No hay alteraciones conocidas al suelo nativo, labrado o compactación ocurrida en mas de 50 años Suelos Nativos que han sido labrados o compactados en el pasado entre 20 a 50 años atrás Suelos nativos que han sido quemados, o labrado o compactado en menos de 20 años

Valoración 1,0 0,7 0,4

Fuente: Lin, (2006)

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5.3.5. VBUFFER: área de influencia del humedal Mediante el empleo de un sistema de información geográfica (SIG), puede calcularse el perímetro del humedal y asignar el ancho de influencia determinado en terreno (30 a 60 m), con lo cual se genera el área de influencia, luego se delimitan sub áreas de uso o intervención dentro del polígono. luego para determinar el porcentaje de Area de Influencia Perimetral no afecta a intervención, se le sustrae al polígono la suma de las áreas afectas. La resta resultante se divide por el área del polígono y se multiplica por 100. Con el valor antes se emplea la Ecuación Nº6. VBUFFER = 0,01 x (% AIP)

Ecuación Nº 6

Donde: AIP = Área de Influencia Perimetral sin intervención El Gráfico Nº6, muestra el conjunto de valores posibles que se se pueden obtener en la variable.

1! 0,9!

Subindice&VBUFFER&

0,8! 0,7! 0,6! 0,5! 0,4! 0,3! 0,2! 0,1! 0! 0!

10!

20!

30!

40!

50!

60!

70!

80!

90!

100!

Porcentaje&del&área&de&influencia&perimetral&libre&de&intervención&[%]&

Gráfico Nº 6. Área de Influencia Perimetral del Humedal (AIP) (Lin, 2006) Camilo!Andrés!Sánchez!Bozo!–!2014! !

48!

5.3.6 VOHOR: Espesor de Horizonte O Durante el proceso de realización de la calicata se procede a medir cada horizonte identificado. Posterior a los análisis de determinación de contenido de materia orgánica (C.M.O.), se tiende a determinar si el suelo en su conjunto es orgánico o mineral. Una vez que es determinado el carácter del suelo, de ser Orgánico se emplea la Ecuación Nº7. Por el contrario, de ser Mineral si es una planicie de inundación de depresión se emplea la Ecuación Nº8, ya que nuestros humedales a examinar corresponden a planicies dentro de depresiones topográficas por el Estero de las Puentecillas. Los Gráficos Nº7 y Nº8 representan el conjunto de valores posibles que pueden obtenerse de las ecuaciones Nº7 y Nº8 respectivamente. VOHOR = 0,03125 *(O) / 2,54

Ecuación Nº7

Donde: VOHOR= índice de la variable de Horizonte O en suelo organic O = espesor del horizonte orgánico O [cm]

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49!

1! 0,9!

Subindice&VOHOR&

0,8! 0,7! 0,6! 0,5! 0,4! 0,3! 0,2! 0,1! 0! 0!

10!

20!

30!

40!

50!

60!

70!

80!

90!

Profundidad&del&Horizonte&O&[cen7metros]&

Gráfico Nº 7. Profundidad de Horizonte O, Suelo Orgánico (VOHOR) (Fuente: Lin, J. 2006) VOHOR = 1; O ≥ 7,62 cm

Ecuación Nº8

VOHOR = 0,333 x (O); O < 7,62 cm

Donde: VOHOR = Índice de la Variable de Horizonte O en suelo Mineral O = profundidad del horizonte O [cm]

Camilo!Andrés!Sánchez!Bozo!–!2014! !

50!

Sub&IndiceVOHOR&

1! 0,8! 0,6! 0,4! 0,2! 0! 0!

1!

2!

3!

4!

5!

6!

7!

8!

Profundidad&(cen7metros)&

Gráfico Nº 8. Profundidad de Horizonte O, Suelo Mineral (VOHOR) (Lin, 2006)

5.3.7 VCATCH: Razón área del humedal con área captación Básicamente se estandariza la razón área del humedal con área de captación de acuerdo a la Ecuación Nº9.Y el conjunto de valores obtenibles está en el Gráfico Nº9.

VCATCH = 12.5 (R) +0.5; (R) < 0.44 VCATCH = 1; para (R) ≥ 0,04 y (R) ≤ 0,33 VCATCH = -1.149 (R) +1,379; R> 0,33 y r