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- 2022-07-27 (2)
- 2021-11-26 (1)
Evaluación de modelos para estimar la erosividad de la lluvia en el Valle del Cauca, Colombia
Evaluation of models to estimate rainfall erosivity in Valle del Cauca, Colombia
DOI:
https://doi.org/10.15446/acag.v70n2.95115Palabras clave:
EI30cor, Erosión hídrica, Erosividad, Piña, USLE-EI30 (es)EI30cor, Erosivity, Pineapple, USLE-EI30, Water erosion (en)
La erosividad de la lluvia (R) es uno de los factores incluidos en la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (USLE) y se define como la capacidad potencial de la lluvia para erosionar los suelos, cuyo conocimiento es fundamental en la planificación del uso y manejo de los mismos. En el presente trabajo se evaluaron dos métodos (USLE-EI30 y EI30cor) para determinar el factor R en los principales municipios productores de piña del Valle del Cauca, además, se analizaron los índices de Fournier (IF) y Modificado de Fournier (IMF); para esto, se utilizaron los registros de precipitación de 12 estaciones pluviográficas, pluviométricas y climatológicas pertenecientes al área de estudio, durante los años 2015-2019, teniendo en cuenta la disponibilidad de los datos. Se encontró que el 66 % de las precipitaciones anuales y el 69 % de los eventos erosivos se presentan en los meses de marzo a mayo y septiembre a noviembre, respondiendo al régimen bimodal. Respecto al factor USLE-EI30, se encontraron valores entre 636.7 y 4384.0 MJ.mm.ha-1, mientras que con el EI30cor los valores oscilaron entre 2850.5 y 11110.7 MJ.mm.ha-1. El análisis de la regresión lineal entre los índices de erosividad y la precipitación media anual evidenció un R2 mayor para el caso del IMF (0.976). Finalmente, el USLE-EI30 se correlacionó significativamente con el IMF anual (R2 = 0.89), generando el modelo ajustado (EI30 = 20.979 (IFM) - 389.04; r = 0.95); además, se evidenció que más del 70 % del área de estudio presenta erosividad muy baja (1000 - 2500 MJ.mm.ha-1).
Rainfall erosivity (R) is one of the factors included in the Universal Soil Loss Equation (USLE) and it is defined as the potential capacity of the rain to erode soils, which knowledge is essential in planning the use and handling them. In the work, two methods (USLE-EI30 and EI30cor) were evaluated to determine the R factor in the main pineapple producing municipalities of Valle del Cauca, in addition, the Fournier (IF) and Modified Fournier (IMF) indices were analyzed; for this, the precipitation records of 12 pluviographic, pluviometric, and climatological stations belonging to the study area were used, during the years 2015-2019, taking into account the availability of the data. It was found that 66 % of the annual rainfall and 69 % of the erosive events occur in the months of March to May and September to November, responding to the bimodal regime. Regarding the USLE-EI30, values between 636.7 and 4384.0 MJ.mm.ha-1 were found, while with the EI30cor the values ranged between 2850.5 and 11110.7 MJ.mm.ha-1. The analysis of the linear regression between the erosivity indices and the mean annual precipitation showed a higher R2 for the case of the IMF (0.976). Finally, the USLE-EI30 was significantly correlated with the annual IMF (R2 = 0.89), generating the adjusted model (EI30 = 20.979 (IFM)-389.04; r = 0.95); furthermore, it was evidenced that more than 70 % of the study area presents very low erosivity (1000-2500 MJ.mm.ha-1).
Referencias
Aguirre M.A., López L.I., Bolaños F.V., González D.F. y Buitrago O.B. (2017). Percepción del paisaje, agua y ecosistemas en la cuenca del río Dagua, Valle del Cauca, Colombia. Perspectiva Geográfica, 22(1), 109-126.
Arnoldus, H.M.J. (1977). Methodology Used to Determine the Maximum Potential Range Average Annual Soil Loss to Sheet and Rill Erosion in Morocco. Assessing Soil Degradation, FAO Soils Bulletin (FAO), 34, 39-48.
Arnoldus, H.M.J. (1980). An Approximation of the Rainfall Factor in the Universal Soil Loss Equation. En M. de Boodt, D. Gabriels (Eds.), Assessment of Erosion (pp. 127-132). John Wiley and Sons.
Benaud, P., Anderson, K., Evans, M., Farrow, L., Glendell, M., James, M.R., Quine, T.A., Quinton, J.N., … Brazier, R.E. (2020). National-scale geodata describe widespread accelerated soil erosion. Geoderma, 371. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2020.114378
Bezak, N., Ballabio, C., Mikoš, M., Petan, S., Borrelli, P. y Panagos, P. (2020). Reconstruction of past rainfall erosivity and trend detection based on the REDES database and reanalysis rainfall. Journal of Hydrology, 590. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2020.125372
Bi, N., Wang, H. y Yang, Z. (2014). Recent changes in the erosion-accretion patterns of the active Huanghe (Yellow River) delta lobe caused by human activities. Continental Shelf Research, 90, 70-78. https://doi.org/10.1016/j.csr.2014.02.014
Castelan Vega, R., Tamariz Flores, V., Linares Fleites, G. y Cruz Montalvo, A. (2014). Agresividad de las precipitaciones en la subcuenca del río San Marcos, Puebla, México. Investigaciones Geográficas, (83), 28-40. https://doi.org/10.14350/rig.33480
Castro Quintero, A.F., Lince Salazar, L.A. y Riaño Melo, O. (2017). Determinación del riesgo a la erosión potencial hídrica en la zona cafetera del Quindío, Colombia. Revista de Investigación Agraria y Ambiental (RIAA), 8(1), 17-26. https://hemeroteca.unad.edu.co/index.php/riaa/article/view/1828
Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca (CVC). (2014). Levantamiento semidetallado de suelos escala 1:25.000 de las cuencas priorizadas por la Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca-CVC-Convenio interadministrativo 4888 IGAC-087 CVC de 2014. ECOPEDIA. https://bit.ly/3oO1wGO
Chen, Y., Xu, M., Wang, Z., Chen, W. y Lai, C. (2020). Reexamination of the Xie model and spatiotemporal variability in rainfall erosivity in mainland China from 1960 to 2018. Catena, 195. https://doi.org/10.1016/j.catena.2020.104837
Delgado, E.F. (2003). Un protocolo para apoyar la selección de prácticas de conservación de suelos en tierras montañosas tropicales. I Seminario Internacional de Agricultura de Conservación en Tierras de Ladera, Manizales, Colombia.
Echeverri, L. y Obando, F.H. (2010). Erosividad de las lluvias en la región centro-sur del Departamento de Caldas, Colombia. Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín, 63(1), 5307-5318. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0304-28472010000100009&lng=e&nrm=iso&tlng=es
Evans, R. y Boardman, J. (2016). The new assessment of soil loss by water erosion in Europe. Environmental Science & Policy, 54, 438-447. https://doi.org/10.1016/j.envsci.2015.12.013
Fernández, H., Martins, F. e Isidoro, J.M.G.P. (2020). Mapping rainfall aggressiveness from physiographical data: application to the Grândola Mountain Range (Alentejo, Portugal). Physical Geography, 41(5), 451-466. https://doi.org/10.1080/02723646.2019.1674557
Fournier, F. (1960). Climat et érosion; la relation entre l'érosion du sol par l'eau et les precipitations atmospherique. Paris, France: Presses Universitaires de France.
Gómez, A. (1975). Sistema IUM para determinación del uso y manejo de los suelos de ladera. Cenicafé, 26(2), 72-86. http://hdl.handle.net/10778/682
Gómez, F.E. (1991). El potencial de erosión pluvial por período decadal y su manejo conservacionista-zona suroccidental del departamento de Antioquia (Metodología de Fournier). Boletín de Ciencias de la Tierra, 10, 1-21.
González, S., Carfagno, P. y Eiza, M.J. (2018). Indicadores del potencial erosivo de las precipitaciones, calculado a través de diferentes metodologías. Revista de la Facultad de Agronomía y Ciencias Agroalimentarias UM, 9, 43-64. https://www.unimoron.edu.ar/static/media/doc_88549546942c11e9ad5808002797af99_o.pdf
Guo, B., Luo, W., Han, B., Liu, Y., Yang, F., Fan, Y., … Sun, G. (2019). Multiple spatial-temporal scale change patterns of rainfall erosivity in China over past 58 years based on gravity centre model. Geomatics Natural Hazards and Risk, 10, 2200-2219.
Guo, L., Liu, R., Men, C., Wang, Q., Miao, Y., Shoaib, M., … Zhang, Y. (2021). Multiscale spatiotemporal characteristics of landscape patterns, hotspots, and influencing factors for soil erosion. Science of the Total Environment, 779. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.146474
Hoyos, N., Waylen, P.R. y Jaramillo, A. (2005). Seasonal and spatial patterns of erosivity in a tropical watershed of the Colombian Andes. Journal of Hydrology, 314(1-4), 177-191. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2005.03.014
Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM), U.D.C.A. (2015). Síntesis del estudio nacional de la degradación de suelos por erosión en Colombia-2015. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. http://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/bvirtual/023648/Sintesis.pdf
Jordán, A. y Bellinfante, N. (2000). Cartografía de la erosividad de la lluvia estimada a partir de registros pluviométricos mensuales en el Campo de Gibraltar (Cádiz). Edafología, 7(3), 83-92.
Kaiser, A., Erhardt, A. y Eltner, A. (2018). Addressing uncertainties in interpreting soil surface changes by multitemporal high-resolution topography data across scales. Land Degradation and development, 29(8), 2264-2277.
Kraemer Behrends, F., Chagas, C.I., Ibañez, L., Carfagno, P. y Vangeli, S. (2018). Análisis de la erosividad de las lluvias para el partido de San Pedro (Bs. As.). Ciencia del suelo, 36(1), 124-137. https://bit.ly/3qSZzvv
Kumarasinghe, U. (2021). A review on new technologies in soil erosion management. Journal of research technology and engineering, 2(1), 120-127.
Li, J., Wang, Z. y Lai, C. (2020). Severe drought events inducing large decrease of net primary productivity in mainland China during 1982–2015. Science of the Total Environment, 703. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135541
Loaiza, W., Carvajal, Y. y Ávila, J.A. (2014). Agroecological evaluation of agricultural production systems in the Centella watershed (Dagua, Colombia). Colombia Forestal, 17(2), 161-179.
Lobo, D. (Coord.) (2006). Guía metodológica para la elaboración del mapa de zonas áridas, semiáridas y subhúmedas secas de América Latina y el Caribe. UNESCO. https://bit.ly/3qQVV5m
Méndez, W., Pacheco, H., Landaeta, L., Menéndez, E., Pérez, M., Parra, G. y Fuentes, J. (2020). Indicadores de erosividad de la lluvia en una cuenca de la Serranía del Litoral Central de Venezuela. Revista de Geografía Norte Grande, (76), 279-301. https://doi.org/10.4067/S0718-34022020000200279
Mohtar, Z.A., Yahaya, A.S. y Ahmad, F. (2015). Rainfall Erosivity Estimation for Northern and Southern Peninsular Malaysia using Fourneir Indexes. Procedia Engineering, 125, 179-184. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.11.026
Moore, T.R. (1979). Rainfall erosivity in East Africa. Geografiska Annaler, 61(3-4), 147-156. https://doi.org/10.2307/520909
Núñez, D, Treviño, E. J, Reyes, V. M, Muñoz, C. A, Aguirre, O. A, y Jiménez, J. (2014). Uso de modelos de regresión para interpolar espacialmente la precipitación media mensual en la cuenca del río Conchos. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 5(2), 201-213.
Panagos, P., Ballabio, C., Borrelli, P. y Meusburger. K. (2016). Spatio-temporal analysis of rainfall erosivity and erosivity density in Greece. Catena, 137, 161-172.
Pereira Cardoso, D., Silva, E.M., Avanzi, J.C., Muniz, J.A., Furtado Ferreira, D., Naves Silva, M.L., Acuña-Guzmán, S.F. y Curi, N. (2020). Rainfall Erosivity Factor: An R package for rainfall erosivity (R-factor) determination. Catena, 189. https://doi.org/10.1016/j.catena.2020.104509
Poesen, J. (2018). Soil erosion in the Anthropocene: Research needs. Earth Surface Processes and Landforms, 43(1), 64-84. https://doi.org/10.1002/esp.4250
Qin, W., Guo, Q., Zuo, C., Shan, Z., Ma, L. y Sun, G. (2016). Spatial distribution and temporal trends of rainfall erosivity in mainland China for 1951–2010. Catena, 147, 177-186. https://doi.org/10.1016/j.catena.2016.07.006
Ramírez-Ortiz, F.A., Hincapié-Gómez, E., Sadeghian-Khalajabadi, S. y Pérez-Gómez, U. (2007). Erosividad de las lluvias en la zona cafetera central y occidental del departamento de Caldas. Cenicafé, 58(1), 40-52. https://www.cenicafe.org/es/publications/arc058%2801%29040-052.pdf
Ramírez-Ortiz, F.A e Hincapié Gómez, E. (2009). Riesgo a la erosión en la Zona Cafetera Central del Departamento de Caldas. Cenicafé, 60(2), 1-17. https://www.cenicafe.org/es/publications/arc060(02)173-189.pdf
Rivera, P.H. y Gómez, A. (1991). Erosividad de las lluvias de la zona cafetera central colombiana (Caldas, Quindío y Risaralda). Cenicafé, 42(2), 37-52.
Rutebuka, J., De Taeye, S., Kagabo, D. y Verdoodt, A. (2020). Calibration and validation of rainfall erosivity estimators for application in Rwanda. Catena, 190. https://doi.org/10.1016/j.catena.2020.104538
Shi, D., Jiang, G., Peng, X., Jin, H. y Jiang, N. (2021). Relationship between the periodicity of soil and water loss and erosion-sensitive periods based on temporal distributions of rainfall erosivity in the Three Gorges Reservoir Region, China. Catena, 202. https://doi.org/10.1016/j.catena.2021.105268
Shin, J-Y., Kim, T., Heo, J-H. y Lee, J-H. (2019). Spatial and temporal variations in rainfall erosivity and erosivity density in South Korea. Catena, 176, 125-144. ISSN 0341-8162. https://doi.org/10.1016/j.catena.2019.01.005
Vargas, A., Santos, A., Cárdenas, E., Obregón, N. (2011). Análisis de la distribución e interpolación espacial de las lluvias en Bogotá, Colombia. Dyna, 78 (167), 151-159.
Wischmeier, W. y Smith, D. (1978). Predicting rainfall erosion losses: A guide to conservation planning. Departament of Agriculture, Agriculture handbook.
Xu, Z., Pan, B., Han, M., Zhu, J. y Tian, L. (2019). Spatial–temporal distribution of rainfall erosivity, erosivity density and correlation with El Niño–Southern Oscillation in the Huaihe River Basin, China. Ecological Informatics, 52, 14-25. https://doi.org/10.1016/j.ecoinf.2019.04.004
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