Ajuste de variables climáticas para el desarrollo de un modelo de erosión eólica para la región semiárida pampeana
La erosión eólica es un proceso de degradación irreversible del suelo, frecuente en ambientes secos. A fin de evaluar su magnitud y minimizar sus impactos, es necesario utilizar modelos que permitan predecirla en diferentes escenarios climáticos y de manejo. El ajuste de estos modelos requiere de me...
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| Autor Principal: | |
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| Otros Autores: | |
| Formato: | Online |
| Idioma: | spa |
| Publicado: |
2010
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| Acceso en línea: | http://repositoriodigital.uns.edu.ar/handle/123456789/2075 |
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| Sumario: | La erosión eólica es un proceso de degradación irreversible del suelo, frecuente en ambientes secos. A fin de evaluar su magnitud y minimizar sus impactos, es necesario utilizar modelos que permitan predecirla en diferentes escenarios climáticos y de manejo. El ajuste de estos modelos requiere de medidas a campo bajo distintas condiciones ambientales y de manejo. Existen antecedentes locales y extranjeros que mencionan que los modelos disponibles y utilizables en la RSP (Región Semiárida Pampeana), WEQ y RWEQ, subestiman la erosión; es por ello que en este trabajo se analizaron dos factores, muy poco evaluados a nivel local e internacional, que pueden originar estas diferencias: metodologías no adecuadas de medición y cálculo de la erosión eólica en condiciones de campo y el uso de registros climáticos de baja resolución temporal en los modelos de simulación. Estas suposiciones responden, por un lado, al hecho de que los valores de erosión utilizados para ajustar los modelos disponibles fueron, generalmente, calculadas en base a mediciones de campo y utilizando metodologías de cálculo que no han considerado gran parte del material transportado cerca de la superficie del suelo y, por otro lado, a que los modelos disponibles utilizan, generalmente, registros climáticos de baja resolución temporal, principalmente de velocidades de viento, lo que disminuiría el efecto real de su energía erosiva. Por estas razones, los objetivos de este estudio fueron: 1) comparar los valores de transporte de masa resultantes de la aplicación de diferentes métodos de medición y cálculo en condiciones de campo, 2) evaluar la eficiencia del modelo RWEQ para predecir la erosión ocurrida durante tormentas individuales y en forma continua utilizando registros meteorológicos de diferente resolución temporal, y 3) evaluar la capacidad del modelo WEQ (2002) para simular los valores de erosión medidos utilizando factores C de diferente resolución temporal. Con la información así obtenida se evaluó la utilidad de los modelos para predecir erosión en la Región Semiárida Pampeana. La erosión eólica se midió a campo entre 1995 y 2008 por medio de colectores BSNE instalados en una parcela de 1 ha, sobre un Haplustol éntico de textura franco-arenosa fina. La parcela se mantuvo libre de vegetación y con rugosidad mínima mediante roturado frecuente. Los resultados obtenidos indicaron que el ajuste de tipo exponencial resultó un método muy robusto y flexible para el cálculo del flujo de masa en diferentes situaciones. La función racional y el modelo de Gauss simplificado presentaron limitaciones de distinto tipo. La interpolación lineal resultó ser una buena alternativa para el cálculo de masa, cuando los perfiles de viento son modificados por la presencia de rugosidad superficial o de cobertura superficial. La medición de la erosión a las tres alturas más comúnmente utilizadas en estudios de erosión eólica con colectores BSNE (aproximadamente 1 13, 50 y 150 cm ) puede producir subestimaciones de más del 45% del transporte de masa. Es por ello que deberían utilizarse, al menos, tres puntos ubicados entre la superficie del suelo y 1,5 metros de altura, incluyendo un punto lo más cercano posible a la superficie, y aplicar un factor de corrección para obtener valores de erosión relativamente precisos. La eficiencia de la versión estática y dinámica del modelo RWEQ, se evaluó utilizando registros de velocidad de viento medidos cada 5 minutos y cada hora. Al utilizar registros de velocidad del viento de menor resolución temporal, la erosión calculada con la versión estática del modelo RWEQ durante periodos discretos, de corta duración, se redujo un 44%, debido a una reducción del 21% en la energía eólica erosiva simulada por el modelo. Sin embargo, la correlación entre los valores medidos y simulados, tanto con datos de alta (5 minutos) como de baja resolución temporal (1 hora), fue comparable a la obtenida en otros lugares del mundo, incluso con modelos más modernos (0,42<R2<0,45; p <0,01; 0,34<NS<0,41; para datos de 5 minutos y 1 hora respectivamente). Los factores de la distribución de Weibull mensuales que utiliza la versión continua del modelo RWEQ para simular la energía eólica erosiva se redujeron al utilizar velocidades de viento medias horarias, lo que produjo una reducción drástica de la erosión mensual simulada. La versión continua del modelo RWEQ no resultó eficiente para calcular la erosión media mensual ocurrida en la parcela experimental en el contexto de la RSP, ni siquiera aumentando los factores de escala de la función de distribución de Weibull (R2 > 0,1; NS = -0,01). La erosión calculada con el modelo WEQ (2002) no se correlacionó con los datos surgidos de las mediciones de campo, para periodos menores a un año, aun utilizando factores C de distinta resolución. El uso de un factor climático promedio (1981-1990) produjo una subestimación del 50% de la erosión anual. Con factores climáticos anuales, la WEQ subestimó solamente un 23% y, además, se observó una correlación significativa entre valores anuales medidos y simulados (R2 =0,68; p<0,05). La WEQ resultó, por ende, un modelo relativamente eficiente para predecir la erosión en la RSP. La traducción de este modelo al español, la adaptación de algunas operaciones de labranza y la incorporación de datos climáticos históricos locales, permitió obtener una versión en castellano de la WEQ , denominado EWEQ (WEQ en Español). Para una rotación trigo - avena girasol, la EWEQ predijo una erosión anual de 7,1 Mg/ha en labranza convencional y cero en siembra directa, para condiciones climáticas promedio. Para un periodo de bajas precipitaciones los valores de erosión superaron el valor tolerable, tanto en labranza convencional (143 Mg/ha) como en siembra directa (24 Mg/ha). El modelo EWEQ resulta una herramienta efectiva para pronosticar la erosión eólica bajo distintos esquemas de manejo en la Región Semiárida Pampeana. Sin embargo, la erosión eólica es un fenómeno complejo dada su alta variabilidad temporal y espacial, y de difícil simulación, incluso con modelos más complejos que la EWEQ o la RWEQ. |
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