La erosión del suelo es el desplazamiento de la capa superior del suelo, es una forma de degradación del suelo . Este proceso natural es causado por la actividad dinámica de agentes erosivos, es decir, agua, hielo (glaciares), nieve, aire (viento), plantas, animales y humanos. De acuerdo con estos agentes, la erosión a veces se divide en erosión por agua, erosión glacial, erosión por nieve, erosión eólica (eólica), erosión zoogénica y erosión antropogénica. [1] La erosión del suelo puede ser un proceso lento que continúa relativamente inadvertido, o puede ocurrir a un ritmo alarmante y causar una pérdida grave de la capa superior del suelo. La pérdida de suelo de las tierras de cultivo puede reflejarse en un potencial de producción de cultivos reducido, una calidad de agua superficial más baja y redes de drenaje dañadas.
Las actividades humanas han aumentado entre 10 y 50 veces la tasa a la que se produce la erosión a nivel mundial. La erosión excesiva (o acelerada) causa problemas "en el sitio" y "fuera del sitio". Los impactos en el sitio incluyen disminuciones en la productividad agrícola y (en paisajes naturales ) colapso ecológico , ambos debido a la pérdida de las capas superiores del suelo ricas en nutrientes . En algunos casos, el resultado final eventual es la desertificación . Los efectos fuera del sitio incluyen la sedimentación de las vías fluviales y la eutrofización de los cuerpos de agua, así como el daño relacionado con los sedimentos en las carreteras y las casas. La erosión hídrica y eólica son las dos causas principales de degradación de la tierra.; combinados, son responsables de aproximadamente el 84% de la extensión global de la tierra degradada, lo que hace que la erosión excesiva sea uno de los problemas ambientales más importantes en todo el mundo. [2] [3]
La agricultura intensiva , la deforestación , las carreteras , el cambio climático antropogénico y la expansión urbana se encuentran entre las actividades humanas más importantes con respecto a su efecto en la estimulación de la erosión. [4] Sin embargo, existen muchas prácticas de prevención y remediación que pueden reducir o limitar la erosión de los suelos vulnerables.
Procesos físicos [ editar ]
Lluvia y escorrentía superficial [ editar ]
La lluvia , y la escorrentía superficial que puede resultar de la lluvia, produce cuatro tipos principales de erosión del suelo: erosión por salpicadura , erosión por láminas , erosión por surcos y erosión de barrancos . La erosión por salpicadura generalmente se ve como la primera y menos severa etapa en el proceso de erosión del suelo, que es seguida por la erosión laminar, luego la erosión del surco y finalmente la erosión de las quebradas (la más severa de las cuatro). [5] [6]
En la erosión por salpicadura , el impacto de una gota de lluvia que cae crea un pequeño cráter en el suelo, [7] expulsando partículas del suelo. [8] La distancia que recorren estas partículas del suelo puede ser de hasta 0.6 m (dos pies) verticalmente y 1.5 m (cinco pies) horizontalmente en terreno llano.
Si el suelo está saturado , o si la tasa de lluvia es mayor que la tasa a la que el agua puede infiltrarse en el suelo, se produce la escorrentía superficial. Si la escorrentía tiene suficiente energía de flujo , transportará partículas sueltas del suelo ( sedimento ) por la pendiente. [9] La erosión laminar es el transporte de partículas sueltas del suelo por el flujo terrestre. [9]
La erosión del riachuelo se refiere al desarrollo de pequeñas y efímeras rutas de flujo concentradas que funcionan como fuente de sedimentos ysistemas de suministro de sedimentos para la erosión en las laderas. En general, donde las tasas de erosión hídrica en las tierras altas perturbadas son mayores, los riachuelos están activos. Las profundidades de flujo en los surcos suelen ser del orden de unos pocos centímetros (aproximadamente una pulgada) o menos y las pendientes a lo largo del canal pueden ser bastante empinadas. Esto significa que los arroyos exhiben una física hidráulica muy diferente del agua que fluye a través de los canales más profundos y anchos de arroyos y ríos. [10]
La erosión de las quebradas ocurre cuando el agua de escorrentía se acumula y fluye rápidamente en canales estrechos durante o inmediatamente después de fuertes lluvias o nieve derretida, eliminando el suelo a una profundidad considerable. [11] [12] [13]
Ríos y arroyos [ editar ]
La erosión del valle o la corriente ocurre con el flujo continuo de agua a lo largo de una característica lineal. La erosión es tanto hacia abajo , profundizando el valle como hacia adelante , extendiendo el valle hacia la ladera, creando cortes en la cabeza y bancos escarpados. En la primera etapa de la erosión de la corriente, la actividad erosiva es predominantemente vertical, los valles tienen una sección transversal en V típica y el gradiente de la corriente es relativamente empinado. Cuando se alcanza algún nivel base , la actividad erosiva cambia a erosión lateral, lo que ensancha el fondo del valle y crea una llanura de inundación estrecha. El gradiente de la corriente se vuelve casi plano, y la deposición lateral de sedimentos se vuelve importante a medida que la corriente serpenteaa través del piso del valle. En todas las etapas de la erosión de la corriente, la mayor parte de la erosión se produce durante los momentos de inundación, cuando hay más agua en movimiento para transportar una mayor carga de sedimentos. En tales procesos, no es solo el agua la que se erosiona: las partículas abrasivas suspendidas, los guijarros y las rocas también pueden actuar de forma erosiva a medida que atraviesan una superficie , en un proceso conocido como tracción . [14]
La erosión de los bancos es el desgaste de las orillas de un arroyo o río . Esto se distingue de los cambios en el lecho del curso de agua, que se conoce como socavación . La erosión y los cambios en la forma de las riberas de los ríos se pueden medir insertando varillas de metal en la ribera y marcando la posición de la superficie de la ribera a lo largo de las varillas en diferentes momentos. [15]
La erosión térmica es el resultado del derretimiento y debilitamiento del permafrost debido al agua en movimiento. [16] Puede ocurrir tanto a lo largo de ríos como en la costa. La rápida migración de los canales fluviales observada en el río Lena de Siberia se debe a la erosión térmica , ya que estas porciones de las orillas están compuestas de materiales no cohesivos cementados con permafrost. [17] Gran parte de esta erosión se produce cuando los bancos debilitados fallan en grandes depresión. La erosión térmica también afecta el Ártico.costa, donde la acción de las olas y las temperaturas cercanas a la costa se combinan para socavar los acantilados de permafrost a lo largo de la costa y hacer que fallen. Las tasas anuales de erosión a lo largo de un segmento de 100 kilómetros (62 millas) de la costa del mar de Beaufort promediaron 5.6 metros (18 pies) por año desde 1955 hasta 2002. [18]
Inundaciones [ editar ]
A flujos extremadamente altos, se forman kolks o vórtices por grandes volúmenes de agua que fluye rápidamente. Los kolks causan una erosión local extrema, arrancan el lecho de roca y crean características geográficas tipo baches llamadas cuencas excavadas en la roca . Se pueden ver ejemplos en las regiones de inundación como resultado del glaciar del lago Missoula , que creó los scablands canalizados en la región de la cuenca de Columbia en el este de Washington . [19]
Erosión eólica [ editar ]
La erosión eólica es una fuerza geomorfológica importante , especialmente en regiones áridas y semiáridas . También es una fuente importante de degradación de la tierra, evaporación, desertificación, polvo nocivo en el aire y daños a los cultivos, especialmente después de que las actividades humanas como la deforestación , la urbanización y la agricultura aumentaron mucho más que las tasas naturales . [20] [21]
La erosión eólica es de dos variedades principales: deflación , donde el viento recoge y arrastra las partículas sueltas; y abrasión , donde las superficies se desgastan cuando son golpeadas por partículas en el aire transportadas por el viento. La deflación se divide en tres categorías: (1) arrastre superficial , donde las partículas más grandes y pesadas se deslizan o ruedan por el suelo; (2) saltación , donde las partículas se elevan una altura corta en el aire, y rebotan y saltan a través de la superficie del suelo; y (3) suspensión, donde el viento levanta partículas muy pequeñas y ligeras hacia el aire, y a menudo son transportadas por largas distancias. La saltación es responsable de la mayoría (50–70%) de la erosión eólica, seguida de la suspensión (30–40%) y luego la fluencia superficial (5–25%). [22] [23] Los suelos limosos tienden a ser los más afectados por la erosión del viento; Las partículas de limo se desprenden y se llevan con relativa facilidad. [24]
La erosión eólica es mucho más severa en áreas áridas y en tiempos de sequía. Por ejemplo, en las Grandes Llanuras , se estima que la pérdida de suelo debido a la erosión del viento puede ser hasta 6100 veces mayor en años de sequía que en años húmedos. [25]
Movimiento de masas [ editar ]
El movimiento de masas es el movimiento hacia abajo y hacia afuera de rocas y sedimentos en una superficie inclinada, principalmente debido a la fuerza de la gravedad . [26] [27]
El movimiento de masas es una parte importante del proceso de erosión, y a menudo es la primera etapa en la descomposición y el transporte de materiales degradados en áreas montañosas. [28] Mueve material de elevaciones más altas a elevaciones más bajas donde otros agentes erosivos, como corrientes y glaciares, pueden recoger el material y moverlo a elevaciones aún más bajas. Los procesos de movimiento de masas siempre ocurren continuamente en todas las pendientes; algunos procesos de movimiento de masas actúan muy lentamente; otros ocurren muy repentinamente, a menudo con resultados desastrosos. Cualquier movimiento descendente perceptible de roca o sedimento a menudo se conoce en términos generales como un deslizamiento de tierra.. Sin embargo, los deslizamientos de tierra pueden clasificarse de una manera mucho más detallada que refleja los mecanismos responsables del movimiento y la velocidad a la que se produce el movimiento. Una de las manifestaciones topográficas visibles de una forma muy lenta de dicha actividad es una pendiente de pedregal . [ cita requerida ]
La caída se produce en las laderas empinadas, que se produce a lo largo de distintas zonas de fractura, a menudo dentro de materiales como la arcilla que, una vez liberada, puede moverse rápidamente cuesta abajo. A menudo mostrarán una depresión isostática en forma de cuchara, en la que el material ha comenzado a deslizarse cuesta abajo. En algunos casos, el hundimiento es causado por el agua debajo de la pendiente que lo debilita. En muchos casos, es simplemente el resultado de una mala ingeniería a lo largo de las carreteras en las que ocurre con frecuencia. [ cita requerida ]
La fluencia superficial es el movimiento lento del suelo y los escombros rocosos por gravedad que generalmente no es perceptible, excepto a través de una observación prolongada. Sin embargo, el término también puede describir la laminación de partículas de suelo desalojadas de 0.5 a 1.0 mm (0.02 a 0.04 in) de diámetro por el viento a lo largo de la superficie del suelo. [29]
Factores que afectan la erosión del suelo [ editar ]
Clima [ editar ]
La cantidad e intensidad de precipitación es el principal factor climático que rige la erosión del suelo por el agua. La relación es particularmente fuerte si se producen fuertes lluvias en momentos en que, o en lugares donde la superficie del suelo no está bien protegida por la vegetación . Esto puede ocurrir durante los períodos en que las actividades agrícolas dejan el suelo desnudo o en zonas semiáridas.regiones donde la vegetación es naturalmente escasa. La erosión del viento requiere vientos fuertes, particularmente durante épocas de sequía cuando la vegetación es escasa y el suelo está seco (y por lo tanto es más erosionable). Otros factores climáticos como la temperatura promedio y el rango de temperatura también pueden afectar la erosión, a través de sus efectos sobre la vegetación y las propiedades del suelo. En general, dada la vegetación y los ecosistemas similares, se espera que las áreas con más precipitación (especialmente lluvia de alta intensidad), más viento o más tormentas tengan más erosión.
En algunas áreas del mundo (p. Ej., En el medio oeste de los EE . UU. ), La intensidad de la lluvia es el principal determinante de la erosividad, con una lluvia de mayor intensidad que generalmente produce más erosión del suelo por el agua. El tamaño y la velocidad de las gotas de lluvia también es un factor importante. Las gotas de lluvia más grandes y de mayor velocidad tienen una mayor energía cinética y, por lo tanto, su impacto desplazará las partículas del suelo a distancias más grandes que las gotas de lluvia más pequeñas y de movimiento más lento. [30]
En otras regiones del mundo (por ejemplo, Europa occidental ), la escorrentía y la erosión son el resultado de intensidades relativamente bajas de lluvia estratiforme que caen sobre suelos previamente saturados. En tales situaciones, la cantidad de lluvia en lugar de la intensidad es el factor principal que determina la gravedad de la erosión del suelo por el agua. [31]
Estructura y composición del suelo [ editar ]
La composición, la humedad y la compactación del suelo son factores importantes para determinar la erosividad de la lluvia. Los sedimentos que contienen más arcilla tienden a ser más resistentes a la erosión que aquellos con arena o limo, porque la arcilla ayuda a unir las partículas del suelo. [32] El suelo que contiene altos niveles de materiales orgánicos a menudo es más resistente a la erosión, porque los materiales orgánicos coagulan los coloides del suelo y crean una estructura del suelo más fuerte y estable. [33]La cantidad de agua presente en el suelo antes de la precipitación también juega un papel importante, ya que establece límites en la cantidad de agua que puede ser absorbida por el suelo (y, por lo tanto, evita que fluya en la superficie como escorrentía erosiva). Los suelos húmedos y saturados no podrán absorber tanta agua de lluvia, lo que conducirá a niveles más altos de escorrentía superficial y, por lo tanto, a una mayor erosividad para un volumen dado de lluvia. [33] [34] La compactación del suelo también afecta la permeabilidad del suelo al agua y, por lo tanto, la cantidad de agua que fluye como escorrentía. Los suelos más compactados tendrán una mayor cantidad de escorrentía superficial que los suelos menos compactados. [33]
Cubierta vegetal [ editar ]
La vegetación actúa como una interfaz entre la atmósfera y el suelo. Aumenta la permeabilidad del suelo al agua de lluvia, disminuyendo así la escorrentía. Protege el suelo de los vientos, lo que resulta en una disminución de la erosión del viento, así como cambios ventajosos en el microclima. Las raíces de las plantas unen el suelo y se entrelazan con otras raíces, formando una masa más sólida que es menos susceptible al agua y la erosión eólica. La eliminación de la vegetación aumenta la tasa de erosión de la superficie. [35]
Topografía [ editar ]
La topografía del terreno determina la velocidad a la que fluirá la escorrentía superficial , que a su vez determina la erosividad de la escorrentía. Las pendientes más largas y empinadas (especialmente aquellas sin una cubierta vegetal adecuada) son más susceptibles a tasas muy altas de erosión durante las fuertes lluvias que las pendientes más cortas y menos pronunciadas. El terreno más empinado también es más propenso a deslizamientos de tierra, deslizamientos de tierra y otras formas de procesos de erosión gravitacional.
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