Lluvia, escurrimiento y producción de sedimentos en una microcuenca agrícola del sistema de Tandilia

La erosión hídrica es uno de los principales procesos de degradación que afectan a las tierras agrícolas a nivel mundial. Sus efectos tienen consecuencias en el sitio donde ocurre, al disminuir la capacidad productiva de las tierras. Al mismo tiempo ocasionan externalidades, debido a la sedimentación en canales y reservorios y a la contaminación que puede provocar. En Argentina, estadísticas del año 1990 indican que la erosión afecta 30 millones de hectáreas, y recientemente se ha establecido que 650.000 hectáreas por año se incorporan al área afectada por erosión hídrica y eólica, debido a manejos inadecuados tales como deforestación, sobrepastoreo, cultivo de tierras marginales, entre otros. La siembra directa es una práctica de manejo que constituye una alternativa para reducir el escurrimiento y la erosión en las tierras cultivables. Su introducción en nuestro país modificó la agricultura. Su adopción se produjo rápidamente junto con la introducción de cultivos transgénicos y el aumento en el uso de agroquímicos en un proceso de incremento de la superficie destinada a la agricultura (agriculturización) que se vio favorecido por la mejora en los precios de los commodities y el incremento de las precipitaciones desde la mitad de la década de los años 70. En particular, en las tierras fértiles de las sierras de Tandilia, este sistema se introdujo de manera poco sustentable. Esto incluye el sobrepastoreo de rastrojos asociado a la reducción del área destinada a la ganadería, y la escasa planificación de las rotaciones, en las cuales el cultivo de soja tiene alta participación. Además, la sembradora de siembra directa es utilizada en combinación con operaciones previas de labranza. De este modo, los cambios ocurridos han provocado la reducción en la cobertura vegetal y en el efecto protector que ejerce. Al mismo tiempo, el aumento de las precipitaciones registrado en las últimas décadas, en el contexto antes mencionado, han contribuido a incrementar el escurrimiento, y a favorecer las condiciones para la pérdida de suelo. Esta tendencia se evidencia por los desbordes recurrentes de los arroyos de la región (durante los años 1980, 1985, 1992, 2001, 2002 y 2012) y por los síntomas de erosión que pueden ser observados con frecuencia por los productores, como surcos y cárcavas, lo que determina que este proceso de degradación constituya un problema prioritario en la región de las sierras de Tandilia. El objetivo de esta tesis fue estudiar el proceso erosión hídrica en una microcuenca ubicada en la subcuenca superior del arroyo del Azul, que se encuentra en el Sistema de Tandilia, por medio de la evaluación de la precipitación, el escurrimiento y el transporte de sedimentos en un curso de agua, como también a través de la aplicación de un modelo empírico que describa dicho proceso. El estudio se basó en las siguientes hipótesis: - En el área bajo estudio existe relación entre las características de las tormentas, generación de escurrimiento superficial y producción de sedimentos - El escurrimiento y la producción de sedimentos sufren modificaciones a lo largo del año en función de la estacionalidad de las tormentas y de la variación en el uso del suelo - El proceso de erosión laminar resulta predominante frente al de erosión en surcos El análisis se realizó en una microcuenca agrícola de 566 hectáreas durante 2011 y 2012, donde se realizaron mediciones de precipitación, escurrimiento y concentración de sedimentos. Para cada evento se consideraron las variables asociadas a la precipitación: precipitación total (P), duración de la precipitación (Dur), su energía cinética total (E), la intensidad máxima en 10 y en 30 minutos (I10 e I30, respectivamente) y el producto EI30. El escurrimiento se estudió a través de la lámina de escurrimiento total (Esc), el caudal pico (Qp), el caudal superficial medio (Qsm) y el coeficiente de escurrimiento (CE). Se obtuvieron muestras de agua de escurrimiento y se calculó la concentración de sedimentos suspendidos. Asimismo, se estimaron valores de producción total de sedimentos. La humedad antecedente se analizó a través de la reserva de agua en el suelo del día previo a la precipitación y además mediante la lluvia acumulada en los 5 días previos. Se evaluaron los parámetros de la ecuación universal de pérdida de suelo modificada (MUSLE) a partir de valores de escurrimiento, características del suelo, información topográfica y datos de cultivos, y se obtuvieron valores calculados de la producción total de sedimentos. Considerando el conjunto de los 17 eventos registrados, se encontraron correlaciones entre las variables asociadas al escurrimiento y a la precipitación, y la concentración de sedimentos suspendidos se vinculó estadísticamente con la precipitación y el escurrimiento. La dispersión registrada en la relación entre la concentración de sedimentos y las variables del escurrimiento asociadas indicaría que el proceso de pérdida de suelo tendría un comportamiento no lineal de alta variabilidad, en relación con las características de las lluvias en cuanto a su estacionalidad, que condiciona su intensidad y su erosividad. La producción total de sedimentos estimada mostró las mejores correlaciones con Qp, Qsm, CE o el factor de escurrimiento del modelo MUSLE, y tales relaciones se ajustaron a funciones exponenciales. El análisis detallado de la relación entre la producción de sedimentos estimada y el Qp permitió identificar cambios en la respuesta de este sistema, en vinculación con los mecanismos de erosión predominantes durante el período estudiado. Estos cambios se asociarían a modificaciones en las condiciones de equilibrio de la cuenca, que ocurrirían al ser superado un valor umbral. Así, tal situación, estaría dada por una pérdida en la resiliencia del sistema, es decir que no se expresaría su capacidad de regulación ante las lluvias, la que estaría dada por las propiedades de los suelos como su alto contenido de materia orgánica, su alta estabilidad estructural que favorecerían las condiciones para la infiltración del agua pluvial. Al considerar la estacionalidad en las precipitaciones y en la cobertura vegetal, fue posible identificar diferencias en los factores involucrados en la respuesta lluvia-escurrimiento-concentración y producción de sedimentos. Durante el período de alta cobertura, la I30 sería el principal factor que condicionaría el escurrimiento, y el flujo superficial hortoniano tendría lugar en ese caso. Al mismo tiempo, I30 y el escurrimiento serían los factores que actuarían en el desprendimiento y en el movimiento de los sedimentos en las pendientes. En el período de media a baja cobertura, el flujo superficial no solamente se generaría por el mecanismo de Horton, sino que además tendrían relevancia el los mecanismos de flujo subsuperficial e infiltración desde superficie. Esto estaría asociado a las relaciones registradas entre el escurrimiento y la precipitación, su duración, energía como asimismo a aquella registrada con la reserva de agua en el suelo. La concentración de sólidos suspendidos estaría directamente asociada a la precipitación, dado que la lluvia, I30 y EI30 fueron las únicas variables que mostraron vinculaciones con la concentración de sólidos suspendidos. Además, este análisis permitió diferenciar la variabilidad estacional en las respuestas al escurrimiento y a la producción de sedimentos. Diferencias estacionales en la cobertura, evaporación, precipitación y condiciones de humedad antecedentes controlarían la homogeneidad en dicha respuesta durante el período de media a baja cobertura, y la heterogeneidad en tal sentido en el período de alta cobertura. Con respecto a los tipos de erosión, la erosión laminar o entre surcos sería el proceso más frecuente en la microcuenca, con menor producción de sedimentos. En tanto, la erosión en surcos sería el proceso menos frecuente, pero el responsable de las más altas pérdidas de sedimentos. Así, podría establecerse que las pérdidas más relevantes ocurrirían en una menor proporción de eventos menos frecuentes. Se caracterizaron los cambios en los procesos dominantes a través de la relación entre la producción de sedimentos estimada y el caudal pico. Distintos valores umbral de caudal pico indicarían cambios de erosión laminar a erosión en surcos, y en modificaciones en la intensidad del proceso en surcos. Este último punto podría relacionarse con la pérdida de la capacidad de regulación antes mencionada. En esos casos, habría otros factores con mayor preponderancia en el escurrimiento y la producción de sedimentos, como la masa y la energía del flujo, la formación de caminos preferenciales para el escurrimiento y, vinculado a esto, la conectividad en el paisaje. Así, estos factores contribuirían al cambio en el equilibrio, y además, a la alta pérdida de suelo. Las diferencias más altas entre la producción de sedimentos estimada mediante datos observados y los valores predichos con la ecuación universal de pérdida de suelo modificada, correspondió a los eventos con mayores pérdidas de suelo. Estas diferencias indicarían la complejidad en la respuesta a la producción de sedimentos en esos eventos, y asimismo, las mayores limitaciones de este modelo para predecir la pérdida de suelo en tales situaciones.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Water erosion in a small agricultural watershed under no-tillage in central Buenos Aires province

En el área de las sierras de Tandilia, en la región de la Pampa Húmeda Argentina, la introducción poco sustentable de la siembra directa ha provocado la reducción de la cobertura vegetal y su efecto protector. Esta realidad, sumada al incremento de las precipitaciones en décadas recientes, ha contribuido al aumento del escurrimiento y a la susceptibilidad del suelo a la erosión hídrica en esa área. El objetivo de este trabajo fue analizar la dinámica de la concentración de sedimentos generados por erosión hídrica y establecer relaciones con las precipitaciones, los escurrimientos y las condiciones de lluvia antecedente, en una microcuenca bajo agricultura en siembra directa. Los resultados indican que el escurrimiento (Esc) presentó alta variabilidad temporal. La concentración de sólidos suspendidos (CSS) demostró las mayores correlaciones con las variables asociadas al escurrimiento, mientras que éste último se correlacionó significativamente con el índice de erosividad de las precipitaciones (EI30). Contrariamente a lo esperado, la lluvia de los 5 días previos no se correlacionó con el Esc o la CSS. El análisis de la interacción lluvia-escurrimiento-concentración de sedimentos permitió identificar diferentes respuestas erosivas, las que se podrían asociar, alternativamente a erosión laminar o a erosión en surcos como procesos dominantes en la microcuenca, según la magnitud del evento considerado. El primer tipo se daría de manera más frecuente, y el segundo tipo, en una proporción de eventos menor. De acuerdo con los resultados obtenidos se requeriría mantener la elevada capacidad de infiltración natural de dichos suelos a la vez de implementar prácticas de control de los escurrimientos erosivos.In the hilly area of Tandilia, in the Argentine Humid Pampas region, the unsustainable adoption of no- tillage practices has resulted in the reduction in vegetation cover and its protective effects. In addition, the rainfall increase recorded in recent decades has contributed to increase runoff and soil susceptibility to water erosion in the area. The aim of this study was to analyze the dynamics of sediment concentrations generated by water erosion and to study relationships with rainfall, runoff, and previous precipitation events in a watershed under no-tillage. Results indicate that runoff showed a high temporal variability. The suspended sediment concentration showed the highest correlations with runoff variables, while runoff was significantly correlated with the erosivity index. Contrary to expectations, precipitation of the previous 5 days was not correlated with runoff or sediment production. The analysis of the rainfall-runoff-sediment production interaction allowed identifying different erosive responses that could be associated alternatively with sheet erosion or with rill erosion as major processes in the watershed, according to the magnitude of the considered event. The most frequent type of erosion may be inter-rill erosion. Meanwhile, rill erosion may be less frequent. According to these results, the natural high infiltration capacity of these soils should be preserved, and, at the same time, erosive runoff should be controlled.Fil: Ares, María Guadalupe. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras-Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras-Sede Azul; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Varni, Marcelo Raúl. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras-Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras-Sede Azul; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Chagas, Celio Ignacio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

The effects of the spatial and temporal heterogeneity on the soil loss in an agricultural basin

Los efectos de la heterogeneidad espacial y temporal sobre la pérdida de suelo en una cuenca agrícola. El objetivo fue estimar la pérdida de suelo por erosión hídrica (A) mediante la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (EUPS) en una cuenca agrícola ubicada en la Ecorregión Pampa (Argentina) considerando la heterogeneidad espacial dada por sus ambientes, y la heterogeneidad temporal asociada a un ciclo agrícola. Se concibió al paisaje como un mosaico formado por diferentes ambientes: Agrícolas de Suelos Profundos (ASP), Agrícolas de Suelos Someros (ASS), de Vaguadas en Cuenca Superior (VS), de Vaguadas en Cuenca Media e Inferior (VMI), de Cerro y Pastizal Natural (CyPN), del Humedal de Cabecera (HC) y del Cauce Principal (CP). Los valores mensuales de A se estimaron mediante el producto entre factores que consideran los efectos de la lluvia, el suelo, los cultivos, la topografía y el manejo. Los ambientes con uso agrícola (ASP, ASS, VS, VMI y CP) mostraron valores promedio de A entre 1.9 y 0.5 t (ha mes)-1, significativamente diferentes del estimado para las áreas de CyPN y del HC (0.04 y 0.002 t (ha mes)-1, respectivamente). Las combinaciones de factores que describen la estructura de la cuenca (suelos, topografía, cultivos) contribuyeron a la heterogeneidad espacial de A, y su heterogeneidad temporal estuvo vinculada principalmente a la dinámica estacional de las lluvias. La implementación de la EUPS reflejó las interacciones espaciales y temporales entre los factores que condicionan A y determinan respuestas erosivas diferenciales entre los ambientes de una cuenca agrícola.The effects of the spatial and temporal heterogeneity on the soil loss in an agricultural basin. The objective of this work was to calculate the soil loss (A) by the Universal Soil Loss Equation (USLE) in a basin located in the Pampa Ecoregion (Argentina), considering the spatial heterogeneity of their landscape units and the temporal heterogeneity associated with an agricultural cycle. The landscape was represented by a mosaic of seven units: Agricultural of Deep Soils (ASP), Agricultural of Shallow Soils (ASS), Thalwegs in the Upper Basin (VS), Thalwegs in the Middle and Lower Basins (VMI), Hills and Natural Grasslands (CyPN), Headwaters Wetland (HC), and the Main Watercourse (CP). The monthly A values were estimated by the Universal Soil Loss Equation, which calculates the soil loss as the product of factors that consider the effect of the rainfall, the soil, the crops, the topography and the management practices on soil erosion. The landscape units under agriculture (ASP, ASS, VS, VMI and CP) showed mean A values between 1.9 and 0.5 t (ha month)-1, significantly different from the estimated for the areas “CyPN” and “HC” (0.04 and 0.002 t (ha month)-1, respectively). The factors’ combinations which describe the structure of the basin (soils, topography, crops) contributed to the spatial heterogeneity of A, and its temporal heterogeneity was mainly related to the seasonal dynamics of the rainfall. USLE implementation reflected the spatial and temporal interactions among the factors which determine A and cause different erosive responses among the landscape units of an agricultural basin.Fil: Ares, María Guadalupe. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Entraigas, Ilda. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; Argentin

Análisis estacional de la erosividad de las precipitaciones y la potencialidad de pérdida de suelo en la localidad de Azul

La estimación de la erosividad de las precipitaciones a través del índice EI30 requiere contar con registros detallados de lluvia y su intensidad. Con el objetivo de hallar relaciones que faciliten su estimación se analizan las relaciones entre el factor EI30 y la pluviometría a escala diaria y estacional. Asimismo se estudian la variabilidad estacional de la erosividad y los períodos de potencialidad de ocurrencia de eventos erosivos por desprendimiento se suelo debido a la acción de la lluvia. Los modelos de regresión lineal simple ajustados entre EI30 y datos estacionales de pluviometría alcanzaron mejores ajustes que los que incluyeron datos diarios (r2=0,83 vs r2=0,66). Las regresiones obtenidas para las estaciones (otoño, invierno, primavera y verano) permitieron conocer la dinámica anual de la erosividad. Las precipitaciones más erosivas corresponden al otoño y la primavera, por lo tanto el riesgo potencial de pérdida de suelo por desprendimiento será mayor. Además, la cobertura del suelo es limitada en estos períodos: el manejo y la calidad de los rastrojos o los laboreos pueden favorecer la exposición del suelo a la lluvia. Los modelos ajustados a partir de datos locales permiten simplificar la estimación de la erosividad a partir de una variable sencilla de obtener como la pluviometría.Detailed records of rainfall and intensity are necessary for the estimation of rainfall erosivity through the EI30 index. In order to find relationships that facilitate its estimation, the relationships between rainfall and factor EI30 with daily and seasonal data are analyzed. Also, the seasonal variability of erosivity and periods of po tential occurrence of soil detachment due to rain erosion are studied. The simple linear regression models with seasonal data showed better adjustments than with daily data (r2 =0.83 vs r2 =0.66). The regressions for each season (autumn, winter, spring and summer) allowed us to understand the dynamics of the annual ero sivity. The most erosive rainfalls correspond to autumn and spring, hence the potential risk of soil loss by detachment will be greater. In addition, land cover is limited in these periods: the management and quality of the mulch, or tillage may promote the exposure of soil to rain. Adjusted models from local data allows to simplify the estimation of erosivity from an easily obtained variable such as rainfall.Fil: Ares, María Guadalupe. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Varni, Marcelo Raúl. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Entraigas, Ilda. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; Argentin

Linking soil water balance with flood spatial arrangement in an extremely flat landscape

In areas with very mild relief, water drains in a disordered way due to the lack of a developed drainage network, as it occurs in extremely flat sedimentary regions like the Argentine Pampas. The study analysed the flood spatial arrangements in 2014 by calculating landscape metrics and relating them to soil water balance. The study area is located at Del Azul creek lower basin (Pampa Ecoregion, Argentina). Daily soil water balances were obtained, and seven landscape metrics were calculated in 15 windows in five LandSat images, all along 2014, to explore the relationship between hydrological scenarios and spatial pattern summarized with principal component analysis. Water excess concentrated in winter (June and August); deficits were in late spring and summer (January and November), whereas the beginning of autumn (March) was an intermediate situation. Principal component 1 (44.7%) reflected area and shape metrics and correlated positively with water table level; principal component 2 (32.3%) summarized aggregation ones and was negatively associated with accumulated water excesses or deficits in previous 30 days and useful reserve. Both exhibited possible threshold-driven behaviour. Internal heterogeneity between NW and SE zones within the study area coincided with the existence of ancient alluvial fans. The results highlight the peculiarities of the flood spatial patterns in regions with very mild relief, where landforms usually determine water flows.Fil: Vercelli, Natalia. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Varni, Marcelo Raúl. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; ArgentinaFil: Lara, Bruno Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento Ciencias Básicas Agronómicas y Biológicas. Laboratorio de Investigación y Servicios en Teledetección de Azul; ArgentinaFil: Entraigas, Ilda. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; ArgentinaFil: Ares, María Guadalupe. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Runoff prediction and antecedent moisture estimation in a gauged basin

La humedad del suelo constituye uno de los principales condicionantes de la respuesta al escurrimiento. Este trabajo plantea como objetivos discutir la incidencia de la humedad antecedente en la estimación del escurrimiento superficial realizada a través del método de la Curva Número (CN) en una cuenca agropecuaria aforada de las Sierras de Tandilia, provincia de Buenos Aires, y estimar la humedad previa empleando un método alternativo a través del ajuste de un balance hídrico calibrado para el área de estudio. El ajuste del balance permitió fijar un límite de diferenciación basado en la reserva de agua en el suelo del día previo a la precipitación entre las condiciones de humedad antecedentes I y II de 87,5 mm. La relación entre los escurrimientos observados y los calculados a través del método del CN con ajuste de la humedad antecedente de acuerdo con la lluvia de los 5 días previos presentó un coeficiente de determinación que explicó solo el 28% de la variabilidad, con sobreestimación de los valores predichos. Cuando el ajuste de la humedad se realizó según el criterio alternativo, la relación observados versus calculados presentó un R2 de 0,48, lográndose una menor sobreestimación de las escorrentías comparado con el caso anterior. El balance hídrico propuesto resultaría de utilidad para la evaluación de la humedad antecedente de la región cercana a la subcuenca bajo estudio, al mejorar la predicción del escurrimiento respecto del método original del Servicio de Conservación de Suelos. Se pone de relieve la conveniencia de intensificar los estudios de predicción de la humedad edáfica inicial, por ser esta una variable muy sensible para la estimación de escurrimientos en concordancia con lo hallado en este trabajo como así también en otros reportes locales e internacionales.Soil moisture is one of the major factors affecting rainfall-runoff response. The objectives of this paper are to discuss the effect of antecedent moisture condition on surface runoff calculated by Curve Number (CN) method on a gauged basin of Tandilia hills, Buenos Aires province, and to estimate this moisture condition by an alternative method employing a soil water balance calibrated for the study area. The limit set between antecedent moisture conditions I and II was 87,5 mm of soil water reserve at the rainfall previous day. This variable was estimated by water balance adjustment. The relationship between observed and estimated runoff by CN method and 5-day antecedent rainfall had a coefficient of determination that only explained 28% of the variability and overestimated predicted values. The same relationship but adjusting antecedent moisture using soil water reserve at the rainfall previous day showed an R2 of 0.48, with less overestimation of runoff depths than the first method. It follows that new runoff estimations were improved compared to those obtained by the original Soil Conservation Service CN method. This shows that the water balance procedure can be useful to evaluate antecedent moisture conditions for the study region. According to the present results and others from local and international sources, initial moisture condition proved to be a highly sensitive variable for runoff estimation. This highlights the need to carry on further studies to improve the prediction of this soil water variable.Fil: Ares, María Guadalupe. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Chagas, Celio Ignacio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Varni, Marcelo Raúl. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; Argentin

Water erosion and connectivity analysis during a year with high precipitations in a watershed of Argentina

Soil erosion is a global concern because of its consequences for the environment and the economy of countries. In the Argentine Pampas Region, soil erosion process is a priority issue, although there is little information about sediment concentration (SC) in agricultural catchments. The study aimed at assessing the factors that have a major influence on SC and discussing the dynamics of hydrological and sedimentological connectivity during 2012, a year with precipitation over the mean and significant erosive events. The study was conducted in a watershed of Buenos Aires province, Argentina. A linear regression model, that considered autocorrelation, was obtained. Maximum rainfall intensity in 30 minutes and peak flow were related to SC. An analysis of satellite images was carried out to discuss the hydrological connectivity, and a connectivity index was calculated to assess changes in sedimentological connectivity. The analyses suggested increments in hydrological and sedimentological connectivity, associated with the drainage area expansion and with water erosion rills. Hydrological connectivity is needed for sedimentological connectivity. However, increments in sedimentological connectivity may have been conditioned by the input of energy to detach and to transport particles. This may have been evidenced when flows exceeded a threshold runoff coefficient.Fil: Ares, María Guadalupe. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Bongiorno, Fabricio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; ArgentinaFil: Holzman, Mauro Ezequiel. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Chagas, Celio Ignacio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; ArgentinaFil: Varni, Marcelo Raúl. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Entraigas, Ilda. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; Argentin

Pérdidas de fósforo en una microcuenca agrícola de la provincia de Buenos Aires

Este trabajo plantea como objetivos analizar la pérdida de fósforo durante eventos de lluvia-escurrimiento-erosión registrados en una microcuenca agrícola de 566 ha ubicada en la provincia de Buenos Aires, y estudiar los factores asociados a la salida de dicho nutriente. Se analizaron 13 eventos entre 2011 y 2012. Se registraron las precipitaciones y variables asociadas: intensidad máxima en 30 minutos e índice de erosividad de las precipitaciones, el volumen de escurrimiento, el caudal medio y el coeficiente de escurrimiento (CE). Se evaluaron los sólidos totales y el fósforo total (P Tot) en muestras de agua recolectadas en la fase inicial de las crecidas. Se identificaron 2 grupos de eventos en relación al P Tot producido: Grupo 1 (G1), y Grupo 2 (G2), con medianas de 0,19 y 1,7 kg de P Tot, respectivamente. Los eventos del G1 estuvieron asociados a erosión laminar, con bajo escurrimiento y pérdida de suelo. Aquellos del G2 se vincularon a erosión en surcos, con mayor escorrentía y erosión con respecto a los del G1. En el G1 predominaría el fósforo disuelto movilizado por el escurrimiento, mientras que en el G2 prevalecería el fósforo particulado fuertemente unido al suelo erosionado que se transporta con la escorrentía superficial. Asimismo, la conectividad en la microcuenca habría estado involucrada en la tendencia registrada en el G2, en relación con la formación de surcos, que habrían actuado como caminos preferenciales para la circulación del flujo superficial, del suelo y del nutriente. La relación entre P Tot y el CE mostró que dicha conectividad se habría activado desde valores cercanos a 9 % de CE, coincidentes con cambios relevantes en la salida de fósforo del sistema. Se señala la relevancia de continuar con estudios que determinen las áreas fuente del nutriente para la implementación de medidas que permitan controlar su pérdida

Dinámica en la concentración de sólidos suspendidos en el agua de escorrentía superficial asociados a la erosión hídrica en una cuenca agrícola

El objetivo de este trabajo es analizar la concentración de sólidos suspendidos (CSS) generados por erosión hídrica durante eventos de lluvia-escurrimiento, en un arroyo que drena una cuenca agrícola de 566 ha. Se analizó la CSS en muestras recolectadas durante eventos de crecidas. Se registró el escurrimiento, se calculó el caudal pico y el tiempo al pico. Las interacciones entre cobertura, respuesta hidrológica y erosión inducen la conectividad hidro-sedimentológica debido a la formación de vías preferenciales de transporte en las laderas de la cuenca, con CSS variables. La intensidad del proceso erosivo en surcos sería clave para el transporte activo de material particulado hacia el cauce por escurrimiento concentrado, con CSS superiores a 1 g L-1. La erosión laminar tendría más frecuencia en la cuenca, con CS bajas en el agua de escurrimiento superficial.Fil: Ares, María Guadalupe. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Varni, Marcelo Raúl. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Castelain, José G.. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Chagas, Celio Ignacio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; ArgentinaX Congreso de Ecología y Manejo de Ecosistemas Acuáticos PampeanosAzulArgentinaUniversidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto Multidisciplinario sobre Ecosistemas y Desarrollo Sustentabl

Humedad edáfica, raíces y biomasa aérea en parches dominados por Distichlis spp

En un área llana del partido de Azul en el que se desarrolla un típico pastizal pampeano, se seleccionaron tres parches o manchones de vegetación dominados por Distichlis spicata y D. scoparia. Estas especies nativas de la familia de las poáceas, conocidas comúnmente como pasto salado o pelo de chancho, presentan un extendido uso forrajero en zonas de relieve negativo y suelos de características alcalino salinas. En el presente estudio se exploran las relaciones que se establecen entre variables relativas al escurrimiento superficial del agua, la humedad del terreno y la vegetación, con el objeto de evaluar en qué medida las variables hidrológicas intervienen en la distribución, estructura y dinámica de las comunidades bajo análisis. Para ello se han realizado, luego de eventos de lluvia, muestreos de suelo, raíces y biomasa aérea, tanto en el exterior como en el interior de los parches, aguas arriba y abajo en cuanto al sentido del escurrimiento superficial. Los resultados se expresan para dos épocas del año contrastantes. Los contenidos de humedad de 10 a 20 cm de profundidad siempre fueron mayores que de 0 a 10 cm, a pesar de muestrearse luego de lluvias. En general, la humedad resultó ser mayor dentro de los parches que fuera de ellos. La biomasa aérea viva aumentó en primavera respecto del invierno, mientras que la muerta disminuyó, tanto dentro como fuera del parche. Finalmente, las densidades radicales en el tramo 10-20 cm se mostraron muy estables, tanto en las distintas posiciones en cada muestreo, como en los diferentes muestreos, mientras que las raíces someras mostraron alta variabilidad espacial y temporal