¿Cómo lidiar con la erosión del agua?

La erosión es el resultado de las fuerzas de la naturaleza que actúan sobre los suelos y otros materiales terrestres. El desplazamiento de las partículas del suelo por la fuerza del agua, seguido de su transporte desde su lugar de origen, se denomina erosión hídrica.

Esto influye enormemente en la pérdida de la capa superficial del suelo, que constituye los primeros centímetros vitales de cualquier ecosistema edáfico y contiene la mayor parte de los nutrientes y la diversidad microbiana. Existen múltiples formas de este fenómeno, las cuales transforman el terreno de diversas maneras.

Si bien todos los lugares del planeta son propensos a la erosión hídrica, las regiones con topografía inclinada suelen verse más afectadas que aquellas con terrenos más llanos. Entre las zonas vulnerables se encuentran las que presentan un bajo contenido de materia orgánica en el suelo, capas de suelo impermeables y suelos limosos.

¿Qué es la erosión hídrica?

La erosión hídrica es un proceso complejo con diversas formas, pero puede resumirse como la remoción o el desplazamiento del suelo de su ubicación original por la acción del agua. Esto se produce por la lluvia, el deshielo, el flujo de los ríos, el movimiento de los glaciares o los ciclos de congelación y descongelación.

Al igual que la erosión causada por el agua, si no se aborda, erosionará lentamente los paisajes con el tiempo y puede ser muy peligroso para aquellos cuyo sustento depende de que la tierra permanezca intacta, como las tierras de cultivo y los paisajes ecológicos.

Entre las diferentes formas de erosión hídrica que se encuentran comúnmente se incluyen la erosión en surcos, la erosión en cárcavas, la erosión por efecto de salpicadura, la erosión por flujo laminar y la erosión por túneles, cada una de las cuales se abordará con más detalle más adelante en este artículo.

¿Qué causa la erosión hídrica?

Como ocurre con muchos fenómenos ambientales, la erosión puede ser natural o agravada; estas últimas son consecuencia directa o indirecta de nuestras actividades. Por ejemplo, la erosión de las riberas de los ríos a lo largo de cientos de años es una forma natural de erosión hídrica que se produciría con o sin intervención humana.

Por el contrario, la erosión hídrica que se ha intensificado o provocado por nuestra actividad puede abarcar desde las inundaciones y la consiguiente degradación de las tierras de cultivo debido a un riego inadecuado hasta el derretimiento acelerado de los glaciares por el aumento del efecto invernadero causado por la contaminación de origen humano.

Puede resultar difícil determinar la causa exacta de la erosión hídrica si se tienen en cuenta las complejas interacciones presentes en los sistemas ecológicos y físicos afectados, pero está claro que nuestra actividad ha incrementado sus niveles generales, sobre todo en las principales regiones agrícolas del mundo.

Sin embargo, la principal causa de la erosión hídrica en las tierras de cultivo puede atribuirse a diversas actividades, intencionadas o no, como el riego inadecuado, la calidad y cantidad inapropiadas de fertilizantes, la disponibilidad de agua extrema o insuficiente, las prácticas de cultivo perjudiciales, etc.

Los siguientes factores son responsables de definir su magnitud:

1. Características de la precipitación:

Las precipitaciones pueden considerarse la principal causa de la erosión hídrica, ya que la mayor parte del agua circula en forma de lluvia dentro del ciclo hidrológico. Además, la intensidad, la cantidad y la distribución estacional de las precipitaciones influyen considerablemente en este fenómeno.

Es evidente que cuanto mayor sea la intensidad y la cantidad de lluvia, mayor será la probabilidad de que sea severa. Asimismo, la distribución estacional de las precipitaciones desempeña un papel fundamental, especialmente en el contexto del cambio climático actual, ya que las lluvias irregulares se han convertido en un problema cada vez mayor para los sistemas agrícolas de secano en todo el mundo.

2. Características de la cuenca hidrográfica:

La cuenca hidrográfica es la extensión de tierra que comparte una salida común para el agua que fluye. Su presencia en una cuenca depende en gran medida de varias características de la misma, como su tamaño, forma y pendiente, así como de la presencia o ausencia de un cauce bien definido.

Como se mencionó anteriormente, una zona con mayor pendiente tiene mayores probabilidades de sufrir erosión hídrica, ya que el efecto del agua se ve agravado por la gravedad. Una cuenca bien drenada tiene menores probabilidades de sufrir erosión hídrica que una sin canales de drenaje.

3. Características del suelo:

El suelo varía de un lugar a otro y cada tipo de suelo reacciona de manera diferente al efecto del agua erosiva. Las propiedades del suelo que lo afectan son las propiedades físicas (textura, estructura, porosidad y densidad), las propiedades químicas (pH, capacidad de intercambio catiónico, contenido de nutrientes) y las propiedades biológicas (presencia o ausencia de vegetación, microorganismos y fauna del suelo).

4. Características atmosféricas:

Las condiciones climáticas y meteorológicas de la región también contribuyen significativamente a la erosión hídrica. Los fenómenos meteorológicos pueden afectar tanto al ciclo hidrológico como al ciclo biológico de la vegetación, lo que a su vez influye en este último.

Tipos de erosión hídrica

Existen cinco tipos principales de erosión hídrica, todos ellos originados por circunstancias o fenómenos meteorológicos distintos, y muchos de ellos interrelacionados. Algunos son más severos que otros, como la erosión en barrancos y túneles, y todos son fenómenos naturales que hemos visto intensificados por la actividad humana, especialmente en zonas agrícolas.

1. Erosión por salpicaduras

La erosión por salpicadura se produce por el impacto de las gotas de lluvia sobre la delicada capa superficial del suelo, lo que crea un pequeño cráter que puede ensancharse con el tiempo. Normalmente, se desprenden partículas de suelo individuales o pequeñas de la estructura principal del suelo.

La explicación científica del efecto de salpicadura de las gotas de lluvia es que un cuerpo en movimiento (que cae) tiene energía cinética y, al impactar, esa energía se transfiere para desprender las partículas de tierra del suelo.

Si bien los eventos individuales tienen un impacto menor que otros tipos de erosión hídrica en esta lista, es el efecto combinado de innumerables gotas de lluvia lo que hace que el impacto sea significativo. En particular, la erosión por salpicadura es especialmente preocupante en áreas completamente desprovistas de vegetación.

2. Erosión laminar

La erosión laminar es la erosión del suelo en capas delgadas causada por el exceso de agua que fluye en forma de láminas sobre la superficie. Cuando la cantidad de lluvia o agua en la tierra excede la capacidad de absorción del suelo, el agua no puede infiltrarse y arrastra consigo una fina capa de suelo al fluir ladera abajo.

La erosión laminar se define como el desbordamiento del agua sobre el suelo en una capa uniforme, erosionando las partículas pequeñas y ligeras de la capa superior. Este tipo de erosión está relacionada con la formación de cárcavas, donde la intensa lluvia supera la capacidad del suelo para absorber el agua.

En una colina o terreno inclinado, esto puede provocar la acumulación de partículas de suelo en un montículo en la parte inferior de la pendiente, llegando incluso a la formación de un surco en la capa superficial.

3. Erosión en surcos

Así como la erosión laminar crea erosión en surcos, esta última, si no se trata, acaba provocando erosión en cárcavas. Un surco se define como un canal poco profundo formado por la erosión hídrica, que normalmente no supera los 30-50 cm de ancho ni de profundidad.

Es el inicio del desarrollo de canales de flujo de agua que, con el tiempo, aumentan en profundidad y anchura a medida que erosionan cada vez más el terreno. materiales del suelo y lo transporta río abajo a través de los riachuelos.

Suelen encontrarse en zonas montañosas o con pendiente, así como en áreas donde el suelo está desnudo y es vulnerable a la erosión, como las zonas deforestadas o las tierras de cultivo comerciales.

4. Erosión en cárcavas

La erosión en cárcavas es un tipo de erosión hídrica avanzada que se origina a partir de la formación de surcos que se profundizan hasta convertirse gradualmente en zanjas profundas y anchas, mucho más difíciles de reparar y muy poco prácticas para la maquinaria en el caso de la agricultura.

El agua que fluye por los barrancos suele ser de peor calidad, ya que contiene una alta concentración de sedimentos y partículas de tierra al continuar erosionando el paisaje.

Las cárcavas representan una preocupación mucho más seria para la productividad de las tierras agrícolas, así como para cualquier otro uso de la tierra, ya que requieren más tiempo y esfuerzo para su reparación y, si no se corrigen adecuadamente y no se les dan condiciones favorables, pueden seguir creciendo hasta un punto en el que toda la tierra quede inutilizable.

En las zonas donde se encuentran barrancos avanzados, la acumulación de sedimentos en los ríos aguas abajo también constituye un problema grave.

5. Erosión del túnel

La erosión en túneles es un tipo único de erosión hídrica subterránea causada normalmente por la penetración del agua en una zona subterránea hueca, que luego desplaza las partículas del suelo de su ubicación original debajo de la superficie del suelo, formando túneles.

Este tipo de erosión es muy peligrosa, ya que puede pasar desapercibida durante un tiempo, pero crea paisajes inestables propensos al colapso. La erosión en túneles se presenta principalmente en tipos de suelo específicos, como el sodosol, que tiene un subsuelo inestable.

La erosión en túnel se produce cuando el agua penetra en el interior del suelo a través de agujeros o grietas formadas por raíces de árboles u otras causas. Este tipo de erosión afecta gravemente la capacidad de retención de agua del suelo.

Cómo afrontar la erosión hídrica

Se presenta en diversas formas y grados de severidad, todas las cuales conducen a la degradación del suelo y a la pérdida de su capacidad productiva.

Si bien las soluciones más precisas y efectivas para hacer frente a la erosión hídrica dependen de factores como: topografía, vegetación, condiciones atmosféricas, etc., existen algunas formas o prácticas establecidas que, solas o en diversas combinaciones, pueden utilizarse para prevenir, mitigar o reducir la acción y sus impactos:

1. Seleccionar el uso apropiado del suelo

El uso del suelo seleccionado para un terreno determinado debe corresponder al tipo y la vulnerabilidad del suelo a la erosión. La ubicación y las características físicas y químicas del suelo deben determinar la elección del uso del suelo.

Por ejemplo, las pendientes pronunciadas son las más adecuadas para la producción de cultivos forrajeros, mientras que los bosques son un uso apropiado del suelo para tierras marginales con suelos degradados y de baja productividad.

2. Mantener la materia orgánica

La materia orgánica es lo que cohesiona el suelo. Los suelos con mayor contenido de materia orgánica son más estables, con buena infiltración y alta capacidad de retención de agua, lo que los hace menos propensos a la erosión.

Además, la materia orgánica es vital para la actividad de los microorganismos y una mejor producción de vegetación. Esto también ayuda a que el suelo sea resistente a la erosión hídrica. Es especialmente eficaz para controlar la erosión en surcos, la erosión laminar, la erosión en túneles, etc.

El mantenimiento del contenido de materia orgánica generalmente requiere verificar el equilibrio entre la tasa de descomposición y la tasa de acumulación de materia orgánica. Prácticas planificadas como reducir la alteración de la estructura del suelo y agregar estiércol o dejar los residuos de los cultivos sirven para establecer y mantener ese equilibrio.

3. Establecer una cobertura de residuos de cultivos

Cubrir el suelo dejando los restos de los cultivos es un método eficaz para reducir la erosión por salpicadura. De esta forma, la lluvia no entra en contacto directo con el suelo y, por lo tanto, no se erosiona fácilmente. Además, también controla la erosión laminar al disminuir el caudal de agua en la superficie.

El establecimiento de residuos de cosecha se logra reduciendo las labores de labranza o utilizando el método de labranza de conservación.

4. Labranza reducida

El laboreo intensivo se utiliza con la esperanza de mejorar la fertilidad del suelo, pero lo vuelve fácilmente erosionable. Altera la integridad estructural del suelo, reduce su humedad y lo hace vulnerable a las salpicaduras de la lluvia.

Por lo tanto, la reducción de las labores de labranza o el uso de métodos alternativos es fundamental para hacer frente a todo tipo de erosión.

5. Utilice labranza cero o siembra directa.

La labranza cero y la siembra directa son dos métodos eficaces para combatir la erosión del suelo y suelen utilizarse en combinación para aumentar la productividad agrícola de la tierra. La labranza cero deja la mayor parte de los residuos de los cultivos distribuidos uniformemente por toda la superficie, y los rastrojos también se dejan intactos.

La siembra directa consiste en sembrar cultivos directamente sobre los residuos de cultivos anteriores, utilizando fertilizantes y herbicidas para sustituir la labranza, controlar las malas hierbas y optimizar el ciclo de nutrientes. Es un método económico y beneficioso para reducir los efectos negativos de la erosión hídrica y, al mismo tiempo, aumentar la producción.

6. Utilizar barbecho de conservación

El uso de barbechos ha sido un método eficaz para revitalizar la productividad de la tierra, dejándola estéril durante uno o más períodos vegetativos.

Sin embargo, los casos de erosión moderada a grave han sido frecuentes en los terrenos en barbecho que se dejan sin ningún tipo de cobertura de residuos de cultivos, debido a que el contenido de materia orgánica en el suelo disminuye con el aumento de la descomposición.

Para solucionar este problema, el barbecho conservacionista deja los residuos de los cultivos en los terrenos en barbecho, lo que continúa aportando materia orgánica al suelo al tiempo que reduce las labores de labranza.

7. Cultivar forrajes y practicar la rotación de cultivos.

El uso de la rotación de cultivos y la integración de forrajes en la misma reduce sustancialmente la erosión hídrica en las explotaciones agrícolas. Los forrajes perennes poseen un sistema radicular fibroso que protege el suelo tanto por encima como por debajo de la superficie.

La selección del momento adecuado para la rotación de cultivos, así como de las mejores variedades, permite que la explotación mantenga un ciclo de nutrientes saludable. Las leguminosas y los cereales, cuando se alternan con forrajes, ofrecen los mejores resultados en comparación con su control.

8. Utilice la siembra directa para la conversión de pastizales.

El método de sembrar cultivos directamente en el césped ayuda a eliminar los requisitos de arado y rastrillado intensivos en los pastizales, manteniendo la misma cantidad de producir. La siembra directa se puede realizar utilizando un disco o una sembradora neumática.

9. Controlar la erosión severa

Si bien adoptar buenas prácticas para hacer frente a la erosión hídrica normal es eficaz, controlar los casos graves, como los barrancos y la sedimentación extrema, requiere medidas más especializadas, tales como:

10. Vías de agua cubiertas de hierba

Como su nombre indica, los canales de drenaje cubiertos de hierba son vías fluviales en terrenos agrícolas que transportan grandes cantidades de agua desde la tierra hasta una salida segura. Estos canales sirven para evacuar el exceso de agua de las tierras de cultivo sin que erosione el suelo.

Sin embargo, los canales de nueva construcción son propensos a fallar debido a la erosión del agua. Por lo tanto, mantener una buena cobertura vegetal en los canales garantiza su sostenibilidad.

Los canales de drenaje cubiertos de hierba deben ser lo suficientemente grandes como para poder drenar los volúmenes máximos de agua procedentes de tormentas y del deshielo, y, por lo tanto, deben tener en cuenta los registros históricos, así como el tamaño del terreno que se va a drenar utilizando el canal.

Al crear un canal de drenaje a base de césped, se debe dar una pendiente suave y respetar, en la medida de lo posible, el patrón de drenaje normal.

11. Canales revestidos

Los canales artificiales, al igual que los barrancos naturales, ayudan a evacuar el exceso de agua de las tierras de cultivo. Revestir los canales con esteras que controlan la erosión interna contribuye a que sean más estables y resistentes a la erosión de las riberas y el lecho.

Los canales revestidos pueden construirse utilizando medios biológicos como césped, rocas y hierbas, así como geotextiles prefabricados y hormigón. Ambos materiales son muy eficaces para limitar la expansión de barrancos y conducir el agua de forma periódica por pendientes con una inclinación del 10 %. Los canales revestidos también contribuyen a mantener la calidad del agua aguas abajo.

12. Estructuras de caída

El cauce por el que fluye el agua dista mucho de ser uniforme y plano. En ocasiones, la diferencia de elevación en una pequeña distancia es lo suficientemente grande como para acelerar las fuerzas cinéticas y gravitatorias del agua, provocando erosión.

En estos lugares, se construyen estructuras de caída para que el agua descienda de forma segura hasta terrenos más bajos. Para ello, se utilizan diferentes tipos de estructuras, como estructuras de caída verticales, estructuras de caída con lechada y estructuras de caída con tuberías. Entre ellas, las estructuras de caída con tuberías son más fáciles y económicas de construir.

13. Sección transversal de una estructura de caída de tubería:

Las estructuras de caída de tuberías también pueden variar según las necesidades del sitio y el método de construcción. Los tipos más simples de estructuras de caída de tuberías consisten en tender una tubería siguiendo el curso del canal que conecta las elevaciones superior e inferior.

El agua que fluye se concentra en la entrada de la tubería y luego fluye por el interior de la misma, para ser liberada de nuevo al canal a través de la salida.

Una estructura de bajada de tuberías más compleja incluye la construcción de un terraplén o una zona de almacenamiento aguas arriba donde se retiene el agua temporalmente.

Se colocan en el suelo uno o más tubos de plástico con pequeñas aberturas que sirven de entrada en el terraplén, y cuyas salidas desembocan en los canales inferiores. De esta forma, el agua se drena lentamente, y retenerla aguas arriba también contribuye a aumentar los niveles de humedad.

14. Terrazas

En terrenos accidentados con pendientes pronunciadas e ininterrumpidas, las terrazas son la mejor opción para hacer frente a la erosión hídrica y a los movimientos de masas, como los deslizamientos de tierra, que esta provoca.

La construcción de canales en pendientes pronunciadas es difícil, y los cauces naturales no pueden drenar toda la zona. Por ello, el agua tiende a fluir a lo largo de la pendiente y a filtrarse por el suelo ladera abajo. Se construyen terrazas siguiendo las curvas de nivel para controlar el flujo del agua.

15. Sección transversal de la terraza

La construcción de terrazas en dichas zonas da como resultado que el agua de escorrentía sea interceptada por las terrazas y que el agua así interceptada se drene a través de los canales que separan las terrazas.

La construcción de terrazas en terrenos inclinados incluye cortar o retirar materiales para formar canales y utilizar ese material para crear terrenos llanos llamados bermas, donde se cultivan los cultivos.

La construcción de terrazas es bastante costosa, pero dada la falta de alternativas en terrenos inclinados, las terrazas son una de las mejores opciones para controlar la pendiente, lo que además ayuda a estabilizarla y aumentar el potencial productivo del suelo.

Ejemplos de erosión hídrica

Ejemplos de erosión hídrica se pueden observar por doquier a nuestro alrededor. La peculiar forma de las colinas y montañas es el resultado de la constante acción erosiva del agua y el viento. Algunos ejemplos incluyen:

1. Cuevas: Las cuevas son una de las formaciones naturales más fascinantes que existen en la Tierra y se forman en gran medida por la acción del agua que fluye a lo largo de muchos años.

Este proceso se ve agravado por el ácido carbónico procedente del carburo de calcio de la roca, lo que puede dar lugar a cuevas de cientos de kilómetros de longitud, como la cueva Mammoth de Estados Unidos.

2. Erosión de las riberas del río: La erosión de las riberas es la eliminación de los materiales presentes en las orillas del río a medida que el agua que fluye golpea las curvas del río.

La erosión de las riberas de los ríos es un problema grave en los sistemas agrícolas de llanuras aluviales, donde miles de hectáreas de tierra cultivable se pierden anualmente debido a la erosión de las riberas.

3. Cañones: Uno de los ejemplos más grandiosos de erosión hídrica es el Gran Cañón, que se formó por la acción erosiva del río Colorado hace millones de años.

El Gran Cañón y otros cañones alrededor del mundo son representaciones paisajísticas de su poder.

4. Erosión costera: La erosión costera es la erosión de los terrenos en la línea de costa, que da como resultado la formación de acantilados costeros y la remoción regular de tierras costeras.

Conclusión

El agua es una poderosa fuerza de la naturaleza y su efecto erosivo puede causar graves daños a la productividad agrícola en general, especialmente en tierras marginales. Si bien las causas de la erosión hídrica pueden ser tanto naturales como aceleradas por el ser humano, existen ciertos factores, como las propiedades del suelo y las características de las precipitaciones, que determinan su gravedad.

Además, conviene abordarlo cuanto antes, cuando las labores de labranza habituales y la adopción de buenas prácticas agrícolas permiten controlarlo de forma eficaz y económica. Sin embargo, la erosión severa causada por el agua o su potencial riesgo de erosión exige otras medidas, como estructuras de protección, terrazas, canales con vegetación y canales revestidos.

Finalmente, las medidas para controlar la erosión hídrica se resumen en mantener una buena cobertura vegetal y la integridad estructural del suelo. Su prevención y mitigación son vitales para la sostenibilidad de las actividades agrícolas en las tierras de cultivo.

Preguntas frecuentes

1. ¿Qué tipo de erosión hídrica se produce cuando el agua desciende por pendientes en pequeños cauces?

La erosión en surcos es el tipo de erosión que se produce cuando el agua fluye ladera abajo por pequeños canales. Ocurre cuando el agua de lluvia o la escorrentía crean pequeños canales poco profundos en el suelo.

La erosión en surcos puede ser precursora de formas de erosión más severas si no se controla. Es importante implementar prácticas adecuadas de conservación del suelo para prevenir y mitigar la erosión en surcos.

2. ¿Cuál es la fuerza del agua más erosiva?

La fuerza erosiva del agua más potente se conoce como "erosión laminar". Ocurre cuando una fina capa de agua fluye sobre una gran superficie, provocando el desprendimiento y el transporte de partículas del suelo.

La erosión laminar puede ser particularmente dañina, ya que puede provocar la pérdida de la capa superficial fértil del suelo. La implementación de medidas de conservación del suelo, como el arado en contorno y la construcción de terrazas, puede ayudar a mitigar los efectos de la erosión laminar y proteger la tierra.

3. ¿Cómo puede el suelo erosionado llegar a un cuerpo de agua?

El suelo erosionado puede llegar a un cuerpo de agua mediante un proceso llamado sedimentación. Cuando se produce la erosión del suelo, las partículas erosionadas son arrastradas por la escorrentía del agua o el viento. Estas partículas pueden llegar finalmente a ríos, arroyos o lagos cercanos, contaminando el agua.

La sedimentación representa un riesgo para los ecosistemas acuáticos, ya que puede alterar la vida acuática, reducir la calidad del agua y afectar la salud general del cuerpo de agua. La implementación de prácticas de conservación del suelo y el mantenimiento de franjas de vegetación protectora pueden ayudar a reducir la erosión del suelo y prevenir la sedimentación en los cuerpos de agua.