Capacidad de infiltración de los suelos de la isla de tenerife: evaluación de los factores implicados

ANTECEDENTES La tasa de infiltracion del agua en el suelo es una propiedad fundamental que interviene en aspectos tan variados como la disponibilidad de agua para las plantas, la recarga de los acuiferos o los procesos de erosion hidrica, ocurrencia de avenidas y modelado del territorio. En este sentido, se ven afectados por ella tanto elementos naturales del medio como otros de indole humana como son los relacionados con la agronomia o la ordenacion del territorio. El objetivo de los estudios de infiltracion son muy variados y van desde su caracterizacion con fines agronomicos (Lentz et al., 1996; Martens y Frankenberger, 1992; McIntyre et al., 1982) hasta el estudio de la escorrentia y la erosion (Molina et al., 2007; Rodriguez Rodriguez et al., 2002; Zehetner y Miller, 2006), pasando por el analisis de la relacion entre infiltracion y propiedades edaficas o ambientales (Cerda y Garcia-Fayos, 1997; Collisgeorge y Greene, 1979; Poulenard et al., 2001b). Los metodos para la determinacion de la infiltracion del agua en el suelo son numerosos y han ido evolucionando a lo largo del tiempo. De forma general se pueden clasificar en funcion del tipo de medida que realizan y de las condiciones de pendiente del medio en las que se desarrollan. Por un lado se encuentran los metodos que permiten medir, directa y exclusivamente, la velocidad de entrada del agua en el suelo en zonas llanas. Es el caso de sistemas como el permeametro de disco (Perroux y White, 1988), el permeametro de Guelph (Reynolds y Elrick, 1985) o el infiltrometro de doble anillo o metodo de Muntz (Mathieu y Pieltain, 1998), uno de los metodos mas extendidos para la medida de la velocidad de infiltracion en llanuras agricolas (Hills, 1970). Por otro, los que se centran en el estudio de la escorrentia y perdida de suelo y dan informacion indirecta de la velocidad de infiltracion en condiciones de pendiente. En este grupo destacan las parcelas de erosion y simuladores de lluvia, cuyo diseno y funcionamiento es muy variado. Son numerosos los factores que intervienen en la infiltracion del agua en el suelo y, como consecuencia, tambien los trabajos que estudian esta relacion. Puesto que este proceso sucede como un balance entre el agua de lluvia y la capacidad del medio edafico para aceptarla, en general se pueden clasificar estos factores en funcion del elemento del balance al que afecte. Es de sobra conocida la influencia que tienen algunas propiedades edaficas sobre el proceso de infiltracion, y son numerosos los autores que han estudiado su relacion. Algunas de ellas son: la porosidad (Denning et al., 1974; Guerif et al., 2000; Lin et al., 1996; Pla, 1983), la estructura y su estabilidad (Agassi et al., 1981; Le Bissonnais, 1996; Porta et al., 2003), la textura (Emerson, 1977; Lado et al., 2004b; Le Bissonnais y Singer, 1993), la mineralogia de las arcillas (Ben-Hur et al., 1998; Fernandez Caldas y Tejedor Salguero, 1975; Molina et al., 2007; van Olphen, 1977), el contenido de materia organica (Lado et al., 2004a; Porta et al., 2003), el estado salino-sodico (Ben-Hur et al., 1998; Shainberg y Letey, 1984; van Olphen, 1977), las acumulaciones secundarias de carbonatos y yeso (Enrique et al., 1999; Houman, 1999; Le Bissonnais, 1996), la presencia de oxidos cementantes (Oades y Waters, 1991; Rhoton et al., 1998; Six et al., 2004), el contenido de elementos gruesos y la pedregosidad superficial (Beven y Germann, 1982; Cerda, 2001; Fies, 1971; Flint y Child, 1984; Ingelmo et al., 1994; van Wesemael et al., 1995) y la repelencia al agua del suelo (Debano, 1971; Doerr et al., 2000; Robichaud, 1998; Simanton et al., 1988). Dentro de las caracteristicas de la lluvia que afectan al proceso de infiltracion, y que han sido estudiadas ampliamente, destacan su intensidad, energia cinetica y duracion (Eltz y Norton, 1997; Romkens et al., 1986; Zehetner y Miller, 2006), asi como su composicion quimica (Agassi y Bradford, 1999; Agassi et al., 1981; Borselli et al., 2001). Por ultimo, existe un conjunto de factores que de forma directa o indirecta pueden modificar cualquier fase del proceso de infiltracion. Es el caso de la pendiente (Assouline y Ben-Hur, 2006; Cerda y Garcia-Fayos, 1997; Descroix et al., 2001; Poesen, 1984), la cobertura vegetal (Rutter, 1967; van Dijk y Bruijnzeel, 2001; Vis, 1986), el uso y manejo del terreno (Harden, 1991; Poulenard et al., 2001a) y los incendios (Benavides-Solorio y MacDonald, 2001; Kutiel y Inbar, 1993). OBJETIVOS El objetivo fundamental de esta Tesis Doctoral es la caracterizacion de la velocidad de infiltracion de los suelos de la isla de Tenerife, asi como conocer el efecto del cambio de uso/manejo y de los incendios forestales sobre esta propiedad, y su representacion en una cartografia de escala general. Para el logro de este fin se desarrollaran, al menos, los siguientes objetivos parciales: Elaborar un inventario de la velocidad de infiltracion basica en zonas llanas para cada una de las tipologias de suelo presentes en la isla y su distribucion espacial. Analizar la infiltracion, escorrentia y perdida de suelo en Andisoles y suelos andicos en zonas de pendiente. Estudio de la influencia de los factores edaficos en la velocidad de infiltracion, escorrentia y perdida de suelo. Estudio de los factores ambientales que tienen influencia sobre la capacidad de infiltracion de los suelos, generacion de escorrentia y perdida de suelo (pendiente, cobertura vegetal, uso y manejo e incendios). Estudiar los efectos de un incendio forestal en las propiedades edaficas y en la infiltracion, escorrentia y perdida de suelo de Andisoles y suelos andicos de la isla. METODOLOGIA Teniendo en cuenta la peculiaridad de los metodos de campo para la determinacion de la infiltracion, el trabajo en la Memoria de Tesis se dividira en dos partes. Por un lado, el estudio de la tasa de infiltracion en el conjunto de tipologias de suelo en condiciones de ausencia de pendiente y, por otro, el de la infiltracion, escorrentia y perdida de suelo en Andisoles y suelos andicos en zonas de pendiente. Estudio en areas llanas Se seleccionara un conjunto de zonas de tal manera que este incluida la amplia diversidad edafica de la isla. Debido a las caracteristicas isotropicas que presenta la infiltracion del agua en el suelo, se planteara un muestreo dirigido basado en las unidades edaficas definidas en la isla. Ademas, con el fin de poder estudiar el efecto del uso/manejo en la velocidad de infiltracion de los suelos, se elegiran algunos puntos que presenten condiciones diferentes a las naturales. Para este estudio se utilizara el metodo del doble anillo o metodo de Muntz (Mathieu y Pieltain, 1998), un sistema sencillo que permite la medida de la infiltracion en suelos con diferentes caracteristicas. Estudios en zonas de pendiente La eleccion de los puntos de muestro se centrara en los suelos mas caracteristicos de las regiones volcanicas, los Andisoles y suelos andicos. Con el fin de conocer el efecto de la pendiente sobre la infiltracion, escorrentia y perdida de suelo, en cada zona de estudio se seleccionaran, siempre que sea posible, 3 subzonas con pendientes del 10, 30 y 50%. Como en el caso anterior, con el fin de determinar la influencia del cambio de uso/manejo en los suelos y la afeccion de un incendio forestal, se elegiran una serie de zonas de estudio con condiciones diferentes a las naturales. Se utilizara un simulador de lluvia (Nacci y Pla, 1991) para la caracterizacion de la velocidad de infiltracion, la tasa de escorrentia y la perdida de suelo en zonas de pendiente. Caracteristicas de los suelos Con el fin de determinar la influencia de las propiedades edaficas sobre la infiltracion, escorrentia y perdida de suelo se procedera a la caracterizacion de las mismas. La seleccion de la profundidad del muestreo se hara en base al frente de humectacion obtenido en los estudios de infiltracion (Cerda y Garcia-Fayos, 1997). De las experiencias ya realizadas se puede esperar que, si bien en las medidas efectuadas con anillos de infiltracion, la profundidad del suelo que presenta influencia en la velocidad de infiltracion puede estar en torno a 80-100 cm (Pla, 1983), en el caso de las simulaciones de lluvia es previsible que no supere los 2-5 cm (Cerda y Garcia-Fayos, 1997; Lavee et al., 1995). En los suelos afectados por un incendio, son los primeros centimetros los que se ven influenciados mas directamente (Kutiel y Naveh, 1987; Kutiel y Shaviv, 1989). Entre los analisis a realizar destacan el contenido de humedad en el momento del estudio, densidad aparente, elementos gruesos, granulometria, estabilidad estructural, capacidad de retencion de agua (33 y 1500kPa), hidrofobicidad, reaccion del suelo, salinidad, carbonatos, carbono organico y nitrogeno total, retencion de fosfatos y extracciones selectivas de Si, Fe y Al. Para el analisis estadistico de los datos obtenidos se utilizaran principalmente pruebas no parametricas dado que la mayoria de la informacion a utilizar no cumple generalmente los criterios de normalidad y homogeneidad de la varianza requeridos para la utilizacion de pruebas de tipo parametrico.

Fetched live from OpenAlex and de-inverted. Abstracts are not stored in this database: the inverted indexes are 8.6 GB of the frame’s 9.3 GB of text, and the host has 13 GB free.