Erosión en un pastizal de melinis minutiflora beau. en Los Andes venezolanos

Las selvas nubladas son bosques siempreverdes de montaña, que en los Andes venezolanos se ubican entre 1.700 y 3.000 m.s.n.m, coincidiendo con la zona de formación y persistencia de nubes garantizando así entre 1.000 y 3.000 mm como ingresos de agua atmosférica, (Ataroff y Sarmiento, 2004; Bruijnzeel y Hamilton 2001). La compleja estructura vegetal de la selva nublada genera una distribución vertical de los flujos hídricos propios de estas selvas, que garantiza la capacidad de regular las salidas de agua del ecosistema y minimizar las pérdidas de suelo por erosión hídrica laminar (Bruijnzeel y Hamilton 2001; Ataroff, 2005; Rincón et al., 2005; Pacheco y Ataroff, 2005; Fonseca y Ataroff, 2005).

El flujo de escorrentía superficial es de particular interés por ser el principal agente activo en el arrastre de las partículas de suelo (Páez et al., 1992). Sin embargo estas bondades de la selva nublada están siendo afectadas por su transformación a pastizales para ganadería lechera de altura, llegándose a una tasa de deforestación entre 1,2% y 1,5% anual para distintas zonas de los Andes en Colombia y Venezuela (Rodriguez et al., 2009; Cavelier et al., 2001), siendo los pastos más desatacados Melinis minutiflora (capín melao) y Pennisetum clandestinum (kikuyo).

Entre los efectos importantes de dicha sustitución están el aumento en monto y variabilidad estacional de la escorrentía, así como la pérdida de la fracción organomineral del suelo. El efecto conjunto de erosividad de las lluvias y capacidad de arrastre de material por la escorrentía superficial, tiene un impacto que se incrementa por la disminución en la biomasa vegetal (López, 2002). El pastoreo además afecta ambos proceso al compactar el suelo, implicando cambios en las propiedades estructurales, en la conductividad térmica e hidráulica y en las características de la transferencia de gases en el suelo, además de disminuir aun más la biomasa vegetal de los pastizales (Sánchez et al., 2002; Montilla, 2009; López, 2002).

En este trabajo, se desea analizar los montos y variabilidad estacional de la erosión y su relación con la escorrentía superficial, la cobertura y biomasa de la vegetación, así como las características de la precipitación, en un pastizal de Melinis minutiflora (capín melao) en laderas de alta pendiente en Los Andes venezolanos.

 

La investigación se realiza a 2.200 m.s.n.m. en la finca del Señor Jesús Vielma, ubicada en la cuenca alta del río Capaz, estado Mérida, en los Andes venezolanos, con temperatura promedio anual de 14,5°C y precipitación anual de 1241 mm (Ataroff y Naranjo, 2009).

Los suelos se han desarrollado sobre pizarras arcillosas oscuras, con texturas entre franco-arcillo-limosas y franco-arcillo-arenosas. Presenta un relieve de colinas redondeadas con pendientes fuertes de 32 a 36º, dominadas por pastizales de Melinis minutiflora. Sobre ellas se instalaron tres parcelas rectangulares para medir escorrentía y erosión, de 3x6m, con el lado mayor en dirección de la pendiente, delimitadas con laminas de acerolit exceptuando en la parte inferior donde una lamina metálica canaliza el flujo hídrico y los sedimentos hacia una canal de mínima pendiente conectada a dos colectores de sedimentos instalados en serie.

La escorrentía se midió determinando el volumen acumulado semanalmente en los colectores, mientras que la erosión se determinó por la suma del peso seco de la fracción organomineral (FOM) en suspensión y la acumulada en la canal luego de tamizarla en FOM ≥ 2 mm y < 2 mm.

Se registró mensualmente los cambios en la cobertura vegetal, 1) determinando la biomasa vegetal aérea de 3 muestras de 20x20cm2, posteriormente secadas en la estufa y obteniendo un promedio del peso seco, y 2) realizando un registro fotográfico mensual de un segmento de 0,8x6m para determinar el porcentaje de cobertura vegetal.

 

Los resultados preliminares (5 meses) muestran una precipitación de 557,63 mm de los cuales 1,92% salió como flujo de escorrentía superficial (10,72mm; Fig.1). Los meses de mayor escorrentía correspondieron a los más lluviosos, exceptuando octubre que presentó el mayor porcentaje de escorrentía (2,41%), lo cual puede estar relacionado con la incursión de un rebaño de vacunos que pastoreó durante 12 días, coincidiendo además con la semana más lluviosa. La precipitación y la escorrentía superficial resultaron estar altamente correlacionadas, ajustándose a una función binomial (R2 = 0,926).

Figura 1: Precipitación Vertical y Escorrentía Superficial (multiplicada por 10) en junio y octubre de 2011, el Cañadón, Capaz, Andes venezolanos. Columnas con rayado: valores estimados. Recuadros azules: valores de EI30 mensual (Mj mm ha-1 h-1).

En total, durante 5 meses, se erosionaron 0,086 Mg ha-1, siendo mayor la proporción de FOM <2 mm (Fina) seguida por la FOM gruesa (≥ 2mm) y finalmente la FOM en suspensión (Fig.2). Esta proporción se mantuvo para todos los meses, exceptuando el mes en que hubo la presencia del ganado (Fig.3), donde la mayor proporción de FOM erosionado fue la fracción en suspensión, seguida de la FOM gruesa (Fig.3).

Figura 2: Proporción de la fracción organomineral erosionada según el tamaño de las partículas, entre junio y octubre de 2011, en un pastizal de M. minutiflora, en el Cañadón, Capaz, Andes venezolanos

Figura 3: Pérdida de la fracción organomineral (FOM) según el tamaño de las partículas, entre junio y octubre de 2011, en un pastizal de M. minutiflora, en el Cañadón, Capaz, Andes venezolanos.

Los valores de EI30 mostraron una buena relación con las pérdidas de la fracción organomineral, siendo las lluvias más erosivas las de junio (244,36 Mj mm ha-1 h-1) correspondiente a dos eventos de precipitación (Fig.1 y Fig.3).

La erosión hídrica laminar mostró una alta correlación con tanto con la precipitación como con la escorrentía, ajustándose a una función binomial (R2 = 0,894) y una lineal (R2 = 0,930) respectivamente. Con relación a las fracciones, se obtuvo la mayor correlación con la FOM en
suspensión, ajustándose a una función exponencial y binomial con R2 = 0,766 y R2 = 0,931 para la precipitación y la escorrentía, respectivamente.

 

El pastizal estudiado mostró una pérdida no muy elevada de la fracción organomineral durante el lapso de medida. Para la mayoría de los meses, la pérdida de la fracción fina fue superior al resto, exceptuando el mes en que hubo pastoreo en el cual fue superada por la fracción en suspensión.

La escorrentía superficial resultó ser proporcionalmente baja en relación a las precipitaciones, para un pastizal con pendientes fuertes, alcanzando el mayor valor porcentual en el mes con pastoreo a pesar de que las precipitaciones no fueron altas.

 

Estamos altamente agradecidos a la familia Vielma por permitirnos realizar esta investigación en su finca. Agradecemos al Lic. Nelson J. Márquez, al TSU Williams Dugarte y al TSU Johnny Murillo por su valiosa colaboración con el trabajo de campo.

 

Ataroff, M. 2005. Estudios de dinámica hídrica en la Selva Nublada de la Mucuy, Estado Mérida, Venezuela. Pp: 5-10, M. Ataroff y J.F. Silva (Eds). Dinámica hídrica en Sistemas Neotropicales.
Ataroff, M., Sarmiento, L. 2004. Las unidades ecológicas de los Andes de Venezuela. En La Marca, E., Soriano, P. (eds). Reptiles de Los Andes de Venezuela. Fundación Polar, Codepre-ULA, Fundacite-Mérida, Biogeos, Mérida, pp.9-26.
Ataroff, M. & Naranjo, M. 2009. Interception of water by pastures of Penissetum clandestinum Hochst. ex Chiov. and Melinis minutiflora Beauv. Agricultural and forest Meteorology 149 (2009) 1616-1620.
Bruijnzeel, L.A. & Hamilton, L. 2001. Tiempo decisivo para las Selvas de Neblina. IHP Programa trópicos húmedos serie N°13. UNESCO.
Cavelier, J., Lizcaíno, D. & Pulido, M.T. 2001. Colombia. Pp: 442-496. Kapelle, M y Brown. A.D. (Eds.). Bosques Nublados del Neotrópico. Editoral IMBIO. Costa Rica.
Fonseca, H., & Ataroff, M. 2005. Dinámica hídrica en la Selva Nublada de la Cuenca Alta del Rio Cusiana y unPastizal de Reemplazo, Cordillera Oriental, Pp: 31-36. M. Ataroff & J.F. Silva (Eds). Dinámica hídrica en Sistemas Neotropicales. Investigaciones en Dinámica Hídrica de la red RICAS. ICAE, Mérida, Venezuela.
López, R. 2002. Degradación del suelo; causas, procesos, evaluación e investigación. Serie: Suelos y Clima, SC – 75.: Centro Interamericano de Desarrollo e Investigación Ambiental y Territorial (CIDIAT) Mérida, Venezuela.
Montilla, F. 2009. La Hojarasca de y su papel en la erosión hídrica en dos ecosistemas y agroecosistemas de los Andes Venezolanos. Tesis del Postgrado en Ecología Tropical del Instituto de Ciencias Ambientales y Ecológicas. Mérida – Venezuela.
Pacheco, E., & Ataroff, M. 2005. Dinámica Ecohidrológica de una Selva Nublada Andina venezolana. Pp: 25 – 35. M. Ataroff & J.F. Silva (Eds). Dinámica hídrica en Sistemas Neotropicales. Investigaciones en Dinámica Hídrica de la red RICAS. ICAE, Mérida, Venezuela.
Páez, M.L., Fernández, N. & Rodríguez, O. 1992. Conservación de Suelos y Aguas. Departamento de Agronomía, Facultad de Agronomía. Universidad Central de Venezuela. Maracay. Venezuela. Capítulos 2 y 3.
Rincón Y., Ataroff, M., & Rada,F. 2005. Dinámica hídrica de una Pastizal de Pennisetum clandestinum HOCHST EX CHIOV. Pp: 19-24. M. Ataroff & J.F. Silva (Eds). Dinámica hídrica en Sistemas Neotropicales. Investigaciones en Dinámica Hídrica de la red RICAS. ICAE, Mérida, Venezuela.
Rodriguéz, M., Chcón, E., & Ataroff, M. 2009. Transformación del Paisaje de Selvas de Montaña en la Cuenca del Río Capaz, Andes Venezolanos. Ecotrópicos 22(2): 64-82.
Sánchez, L., Ataroff, M., & López, R. 2002. Soil Erosion under different vegetation cover in the Venezuelan Andes. The Environmentalist 22: 161 - 172.