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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería
5-2017
Guía metodológica para la identificación de daños Guía metodológica para la identificación de daños
hidrogeomorfológicos en el suelo y mitigación de riesgos en hidrogeomorfológicos en el suelo y mitigación de riesgos en
laderas después de un fenómeno de incendio forestal laderas después de un fenómeno de incendio forestal
Miguel Andrés Saavedra Bustamante Universidad de La Salle, Bogotá
Camilo Andrés Montenegro Arcila Universidad de La Salle, Bogotá
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Citación recomendada Citación recomendada Saavedra Bustamante, M. A., & Montenegro Arcila, C. A. (2017). Guía metodológica para la identificación de daños hidrogeomorfológicos en el suelo y mitigación de riesgos en laderas después de un fenómeno de incendio forestal. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil/128
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GUÍA METODOLÓGICA PARA LA IDENTIFICACIÓN DE DAÑOS
HIDROGEOMORFOLÓGICOS EN EL SUELO Y MITIGACIÓN DE RIESGOS EN
LADERAS DESPUÉS DE UN FENÓMENO DE INCENDIO FORESTAL
MIGUEL ANDRÉS SAAVEDRA BUSTAMANTE
CAMILO ANDRÉS MONTENEGRO ARCILA
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C.
2017
Guía Metodológica para la Identificación de Daños Hidrogeomorfológicos en el Suelo y
Mitigación de Riesgos en Laderas Después de un Fenómeno de Incendio Forestal
Miguel Andrés Saavedra Bustamante
Camilo Andrés Montenegro Arcila
Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de:
Ingeniería Civil
Director Temático.
Ing. Fernando Alberto Nieto Castañeda
Universidad de La Salle
Facultad de Ingeniería
Programa de Ingeniería Civil
Bogotá D.C.
2017
Nota de aceptación:
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
__________________________________
Firma del presidente del jurado
__________________________________
Firma del jurado
__________________________________
Firma del jurado
Bogotá, mayo de 2017
Agradecimientos
Los autores presentan sus agradecimientos al Ing. Fernando Alberto Nieto Castañeda por
compartir su tiempo en la elaboración y desarrollo de este proyecto de grado y con todo corazón
en estas cortas palabras agradecemos concejos y críticas que nos ayudó a consolidar este trabajo
de grado.
A los profesores del programa de ingeniería civil que de diferentes formas nos han apoyado,
impulsado y colaboración en la consolidación de este proyecto de grado.
Dedicatoria
Le dedico este logro a:
A mi padre Miguel Saavedra Leal que de forma constante y desinteresada me apoyado
durante todo este largo proceso que ya está llegando a su fin con la presentación de este proyecto
de grado.
A mi madre Martha Elisa Bustamante Parra que de forma amorosa y valiente me ha
impulsado y motivado a continuar este proceso en los momentos difíciles y que a través de su
amor me ha impulsado a consolidar este proyecto de grado.
A mis amigos y allegados que con su amistad me han dado fortaleza para continuar este
camino que me he propuesto hace años en la consolidación de mi carrera profesional y este
proyecto de grado.
Miguel Andres Saavedra Bustamante.
Dedicatoria
A mis padres, Luis Alberto Montenegro y Mercedes Arcila López, por brindarme su apoyo
incondicional, fortaleza y motivación, para seguir cada día hacia adelante en mi formación como
profesional, por enseñarme a valorar y respetar el esfuerzo que decidieron hacer por darme la
oportunidad de estudiar y ser la motivación de seguir llevando una vida llena de logros
impulsados por la humildad.
A mis hermanos María Montenegro, Antonio Montenegro y Adriana Montenegro, a mi
sobrina Laura S. Montenegro y familiares por apoyar mis ideas y estar siempre presentes para
compartir mis triunfos y mis derrotas.
A todas y cada una de las personas que estuvieron vinculadas en este proceso, tanto
compañeros como docentes, por ayudarme a ser una mejor persona y ampliar mi perspectiva y
visión de mi entorno para poder servir a la sociedad desde mi vida profesional.
Camilo Andres Montenegro Arcila.
Contenido
Introducción .................................................................................................................................... 1
Capítulo 1: Generalidades ............................................................................................................... 2
Título del Proyecto ...................................................................................................................... 2
Descripción del Proyecto ............................................................................................................ 2
Planteamiento del Problema ........................................................................................................ 2
Formulación del Problema .......................................................................................................... 2
Justificación ................................................................................................................................. 3
Objetivos ..................................................................................................................................... 3
Objetivo general ...................................................................................................................... 3
Objetivos específicos ............................................................................................................... 4
Capítulo 2: Marco Referencial ........................................................................................................ 5
Antecedentes ............................................................................................................................... 5
Marco Teórico ........................................................................................................................... 12
Incendio forestal. ................................................................................................................... 13
Tipos de incendio................................................................................................................... 14
Marco Conceptual ..................................................................................................................... 15
Amenaza. ............................................................................................................................... 15
Análisis de riesgo................................................................................................................... 15
Capacidad de retención hídrica (infiltración). ....................................................................... 16
Caracterización de amenaza y riesgo. .................................................................................... 16
Cuenca. .................................................................................................................................. 16
Erosión. .................................................................................................................................. 16
Erosión fluvial. ...................................................................................................................... 17
Estructura del Suelo. .............................................................................................................. 17
Geomorfología fluvial. .......................................................................................................... 18
Hidrofobicidad (repelencia al agua). ..................................................................................... 18
Hidrogeomorfológico ............................................................................................................ 19
Ladera. ................................................................................................................................... 19
Peligro por deslizamiento. ..................................................................................................... 19
Permeabilidad del suelo ......................................................................................................... 19
Porosidad y densidad aparente. ............................................................................................. 20
Reguero. ................................................................................................................................. 20
Riesgo. ................................................................................................................................... 21
Sedimentación fluvial. ........................................................................................................... 21
Textura. .................................................................................................................................. 21
SIG o GIS (Sistema de Información Geográfica o Geographical Information System). ...... 21
Metodología del Proyecto ......................................................................................................... 21
Fase 1. .................................................................................................................................... 21
Fase 2. .................................................................................................................................... 22
Fase 3. .................................................................................................................................... 22
Fase 4. .................................................................................................................................... 22
Fase 5. .................................................................................................................................... 22
Fase 6. .................................................................................................................................... 23
Capítulo 3: Guía Metodológica para la Identificación de Daños Hidrogeomorfológicos en el
Suelo y Mitigación de Riesgos en Laderas Después de un Fenómeno de Incendio Forestal ....... 24
Identificación de Zonas Afectadas por Incendio Forestales...................................................... 24
Método PAP (Prioridad de Actuación Postincendio). ........................................................... 24
Método FDARE (Fotografía Digital de Alta Resolución Digital). ....................................... 33
Métodos Para la Identificación de Cambios Hidrogeomorfológicos en Zonas Afectadas por un
Incendio Forestal ....................................................................................................................... 37
Estudios geomorfológicos a escala de cuenca sin el uso de estaciones de aforo. ................. 37
Perfiladores y levantamientos topográficos. .......................................................................... 37
Cuencas de drenaje. ............................................................................................................... 39
Parcelas abiertas – colectores Gerlach. .................................................................................. 45
Parcela cerrada. ...................................................................................................................... 46
Métodos Para el Análisis de Erosión y Daños en la Estructura del Suelo en la Zona Afectada
por un Incendio Forestal ............................................................................................................ 46
Distribución de material granular del suelo por tamización en seco. .................................... 46
Distribución de material granular del suelo por tamización mediante la utlización de agua
como agente disgregante. ...................................................................................................... 47
Método con desintegrador por ultrasonidos. ......................................................................... 55
Métodos con baño de ultrasonido. ......................................................................................... 58
Estacas de erosión. ................................................................................................................. 59
El modelo USLE Y RUSLE. ................................................................................................. 65
Test de impacto de gota de agua (CND, Counting the Number of Drop-impacts). .............. 73
Test del impacto de diez gotas de agua (TDI, Ten Drops Impacts). ..................................... 75
Simulador de lluvia. ............................................................................................................... 75
Métodos Para Determinar Afectaciones en la Permeabilidad e Identificación de Hidrofobicidad
en el Suelo Afectado por un Incendio Forestal ......................................................................... 86
Lisímetros. ............................................................................................................................. 86
Infiltrómetros. ........................................................................................................................ 86
Tubos ..................................................................................................................................... 86
Infiltrómetro de doble anillo. ................................................................................................. 86
Ensayo de infiltración. ........................................................................................................... 87
Ecuación de Horton. .............................................................................................................. 87
Infiltrómetro de mini disco. ................................................................................................... 88
Método ensayo de la molaridad de la gota de etanol (MED, Molarity of an Ethanol Droplet
test). ....................................................................................................................................... 91
Ensayo del tiempo de penetración de la gota de agua (WDPT, Water Drop Penetration Time
test). ....................................................................................................................................... 92
Métodos Para la Mitigación de Daños y la Restauración del Suelo Afectado por un Incendio
Forestal ...................................................................................................................................... 93
Matorrales de materiales vegetales ........................................................................................ 93
Recubrimiento Vegetal. ......................................................................................................... 94
Siembra. ................................................................................................................................. 95
Mulching o acolchado. .......................................................................................................... 97
Poliacrilamidas (PAM). ......................................................................................................... 99
Combinación de siembra con mulching .............................................................................. 100
Hidromulch. ......................................................................................................................... 101
Barricadas o trampa de sedimentos. .................................................................................... 102
Rápidas escalonadas. ........................................................................................................... 106
Barreras transversales. ......................................................................................................... 106
Estabilizadores de lecho. ..................................................................................................... 108
Capitulo 4: Propuestas Para la Identifcación, Mitigación y Restauración de los Daños
Hidrogeomorfológicos a Partir de un Tipo de Clasificación de Incendios Forestales .......... ¡Error!
Marcador no definido.
Primera Propuesta; en caso de un incendio de subsuelo. .......... ¡Error! Marcador no definido.
Capitulo 5: Conclusiones ............................................................................................................ 109
Capitulo 6: Bibliografía .............................................................................................................. 110
Lista de tablas
Tabla 2-1 Tamaño de poros y permeabilidad ............................................................................... 20
Tabla 3-1 Valores del factor p ...................................................................................................... 67
Tabla 3-2 Clase de estructura del suelo para 15cm del suelo. ...................................................... 69
Tabla 3-3 Parámetro de permeabilidad referido a todo el perfil del suelo .................................... 69
Tabla 3-4 Interpretación de los valores de estabilidad de agregados ............................................ 83
Tabla 3-5 Parámetros de van genuchten para 12 tipos de textura de suelos y valores a de 2,25 cm
de radio de disco y valores de succión entre 0,5 a 6 cm ........................................................ 90
Tabla 3-6 Cuadro comparativo entre método / parámetro de los métodos de mitigación y
restauración para suelos afectados por un incendio forestal ................................................ 108
Tabla de Ilustraciones
Figura 3-1: Diagrama de paso a paso del método pap (prioridad de actuación post-incendio)
parte 1, fuente: (reyes ruiz gallardo j. , 2004) ........................................................................ 32
Figura 3-2: Diagrama de paso a paso del método pap (prioridad de actuación post-incendio)
parte 2, fuente: (reyes ruiz gallardo j. , 2004) ........................................................................ 33
Figura 3-3: División de zonas de una cuenca de drenaje. Fuente: (lópez, 2013) ......................... 40
Figura 3-4: Ejemplo de silt fences con geotextil, fuente: (chapel, 2013) ..................................... 43
Figura 3-5: Vertedero triangular o v-notch y aforo tipo h-flume en una cuenca experimental en
alicante (españa). Fuente: (u.s. department of the interior bureau of reclamation, 2001) y
(bautista & mayor, 2010) ....................................................................................................... 45
Figura 3-6: Esquema del test de le bissonnais y gaillard (1997), fuente: (mataix-solera, et al.,
2010) ...................................................................................................................................... 52
Figura 3-7: Representación esquemática del test de emerson, 1967. Fuente: (mataix-solera, et al.,
2010) ...................................................................................................................................... 54
Figura 3-8: A la izquierda desintegrador por ultrasonidos. En el centro y la derecha el sonifier
1312 cell disruptor, branso sonic power company, danbury, connecticut, utilizado en la
universidad de ámsterdam. Fuente: (mataix-solera, et al., 2010) .......................................... 56
Figura 3-9: Esquema de la organización de las barras en una parcela 10x10m; estacas de acero
fuente: (cerdà & jordán, 2007) .............................................................................................. 61
Figura 3-10: Nomograma para determinar el valor de k en unidades us para expresarlo en
unidades métricas (mgm2*h*ha-1*hj-1*cm-1), debe multiplicarse el resultado obtenido por
1,317. Fuente: (benito, et al., 2007) ....................................................................................... 70
Figura 3-11: Ejemplo de un simulador de lluvia para diferentes tipos de parcelas, fuente (centro
de estudios superiores nova spania, 2008) ............................................................................. 81
Figura 3-12: Boquilla lechler 460.848.30, fuente (interempresas, 2017). ................................... 84
Figura 3-13: Infiltrómetro de minidisco fuente: (expormatic sac, 2017) ..................................... 91
Figura 3-14: Matorral de material vegetable, en el incendio de soutelo de 2006. Fuente: (vega j.
A., et al., 2013) ...................................................................................................................... 94
Figura 3-15: Cobertura con paja. Fuente: (dalitoño piña blog , 2016)......................................... 95
Figura 3-16: Vista general de un área tratada con hidrosiembra en las laderas del río oitavén
(pontevedra), cuatro meses después de su aplicación tras incendio en el verano de 2006.
Fuente: (vega j. A., et al., 2013) ............................................................................................ 97
Figura 3-17: Aspecto invernal de un área tratada con mulching de paja después del incendio de
sotomaior en el verano de 2006. Fuente: (vega j. A., et al., 2013) ........................................ 99
Figura 3-18: Barricada en línea de drenaje de la cuenca o ladera. Fuente: (ruiz & luque, 2010)
............................................................................................................................................. 104
Figura 3-19: Construcción de matorrales de troncos tras incendio en cerro muriano (córdoba).
Fuente: (vega j. A., et al., 2013) .......................................................................................... 105
Figura 3-20: Sedimentos acumulados en un depósito de agua tras el incendio de santirso
(maceda) de 2011. Fuente: (vega j. A., et al., 2013) ............................................................ 107
Figura 3-21: Dique de gaviones tras incendio en tenerife. Fuente: (vega j. A., et al., 2013). ... 108
Lista de Apéndice
Apéndice A (Esquema de diagrama de flujo)
Apéndice B (Guia Metodológica)
1
Introducción
El presente proyecto de grado busca establecer una guía metodológica para la identificación
de los riesgos y métodos de mitigación de riesgos en el suelo por daños hidrogeomorfológicos
causados por incendios forestales en Colombia.
En la actualidad el país maneja programas de prevención, control y restauración de zonas
afectadas por incendios forestales, pero hay un déficit en el análisis de los daños estructurales
físico-mecánicos del suelo, por ende, muchas zonas afectadas permanecen vulnerables a los
agentes externos dañinos que pueden afectar a las zonas de influencia cercanas al sector que se
presenta el incendio.
Se busca con esta guía metodología que entes de control municipales, departamentales o
nacionales tengan una herramienta práctica, fácil y con métodos comprobados en diferentes
países que se puedan aplicar a cualquier situación de incendios forestales naturales o antrópicos
que sucedan en cualquier zona del país y que se tomen las medidas técnicas adecuadas para
manejar los daños y generar una mitigación de riesgos rápidos y eficientes.
Es importante aclarar que esta guía metodológica es un estado de arte, una recopilación de
información, por ende, no se comprueba ningún método, ni se centra en una zona de estudio
especifica de tipo de suelo o condiciones físico-mecánicas, ya que en los estudios consultados y
citados en este documento se encuentran realizados en campo en otros países y en condiciones de
suelos diferentes de Colombia, aun así estos métodos tienen aspectos generales fáciles de aplicar
en cualquier situación, la realización de ellos no se ve afectada por el lugar analizado.
2
Capítulo 1: Generalidades
Título del Proyecto
Guía Metodológica para la Identificación de Daños Hidrogeomorfológicos en el Suelo y
Mitigación de Riesgos en Laderas después de un Fenómeno de Incendio Forestal.
Descripción del Proyecto
Este trabajo de grado consiste en la elaboración de una metodología que recoja los diferentes
propuestas planteadas que sirven para la identificación de los daños hidrogeomorfológicos que se
presentan en el suelo después de un fenómeno de incendio forestal, por lo tanto se basa en una
recolección de información de diferentes artículos que existen en diferentes partes del mundo,
adicionalmente se presentan los métodos que sirvan en la mitigación del riesgo y posteriormente
en la recuperación de las características del suelo que fueron afectadas.
Planteamiento del Problema
Se busca realizar una guía metodológica que permita definir lineamientos en la identificación
de los daños y/o alteraciones hidrogeomorfológicos en laderas producidas por un incendio
forestal basadas en la información recolectada que contiene información teórica e información de
campo.
Formulación del Problema
¿A partir de la recopilación de investigaciones científicas y el análisis de los resultados de
estas mismas se puede desarrollar una guía metodológica para establecer lineamientos en los
análisis de daños hidrogeomorfológicos, mitigación de riesgos y rehabilitación de laderas
afectadas por un incendio forestal?
3
Justificación
En los últimos años en Colombia se ha presentado un incremento en el número de incendios
forestales aproximadamente en un 150% desde el periodo 2002 a 2010 según el IDEAM, esto
debido a dos factores principalmente, el cambio climático y por efectos antrópicos, según la
información proporcionada por el plan de contingencia distrital para incendios forestales de
2017, solo en Bogotá han ocurrido alrededor de 70 incendios forestales en los últimos tres años,
afectando aproximadamente 600.000 hectáreas. (Instituto Distrital de Gestión de Riesgos y
Cambio Climático (IDIGER), 2017).
Sin embargo, no se han desarrollado metodologías para evaluar los daños en las zonas de
ladera, pues la mayoría de estos planes se limitan a la prevención y mitigación de riesgo en zonas
donde no hay pendiente enfocado a la recuperación agrícola. Por lo tanto, es necesario ampliar
los conocimientos ya que los cambios hidrogeomorfológicos pueden generar daños ambientales
y económicos permanentes, que puedan causar deslizamientos, aumentos extremos de correntia,
entre otros.
Objetivos
Objetivo general
Desarrollar una guía metodológica que permita definir lineamientos en los
procedimientos para identificar los daños hidrogeomorfológicos de laderas que se puedan
producir a causa de un incendio forestal e igualmente para la mitigación de riesgos de estos.
4
Objetivos específicos
Establecer lineamientos para la identificación de daños hidrogeomorfológicos que
se presentan en laderas luego de un incendio forestal.
Determinar y establecer procedimientos en la mitigación de riesgos para el manejo
de daños hidrogeomorfológicos en laderas que se puedan presentar luego de un
incendio forestal.
Proponer medidas de restauración del suelo en laderas afectadas después de un
evento de incendio forestal.
5
Capítulo 2: Marco Referencial
Antecedentes
En el informe “Caracterización y análisis de la amenaza y vulnerabilidad física por taludes y
laderas inestables en la microcuenca de la quebrada Cay, Ibagué, departamento del Tolima”,
(Hernández, 2013), se habla sobre el fenomeno de movimientos de remoción en masa en la
microcuenca de la quebrada Cay, la inestabilidad de los taludes en esta zona son por varios
factores, se buscó la implementacion de una ecuación a partir del producto de la amenaza y de la
vulnerabilidad física, para determinar un grado de inestabilidad asociado, todo esto busca el
mejoramiento de la prevencion y mitigacion de desastres en esa zona del país. La metodologia
riesgo asociado a vulnerabilida física desarrollada permite identificar las zonas de laderas o
taludes inestables, lo que permite mejorar la accion preventiva en estas zoans ya que pueden
generar un acto impacto en comunidades cercanas.
En el artículo “Acciones urgentes contra la erosión en áreas forestales quemadas” (Vega J. ,
et al., 2013). Habla de lo necesario tener un plan de emergencia para eventos post-incendio con
el fin de mitigar los riesgos como lo son el aumento de escorrentía y la erosión, que pueden
causar fenómenos como inundaciones o riadas, en esta guía de planificación se definen las tareas
a seguir tras el incendio forestal con el fin determinar los cambios en el suelo y de acuerdo a esto
tomar las medidas preventivas según sea el daño.
En el artículo “Repelencia al agua en suelos forestales afectados por incendios y en suelos
agrícolas bajo distintos manejos y abandono” (Bodí, Cerdà, Mataix, & Doerr, 2012), se expone
la aplicación del test del tiempo de penetración de la gota de agua (WDPT test), en dos diferentes
zonas afectadas por incendios con el fin de analizar la hidrofobicidad que se puede desarrollar.
6
En el artículo “Las cuencas de drenaje como herramienta para el estudio de los efectos.”
(Bautista & Mayor, 2010), se plantea estudios a escala en cuencas donde se determinan los
cambios hidrológicos y geomorfológicos producidos por un incendio, utilizando varios métodos
que permiten establecer parámetros más reales sobre el análisis de daño en las cuencas
hidrológicas.
En el artículo “Métodos para el estudio de erosionabilidad del suelo: su aplicación en suelos
afectados por incendios forestales.” (Benito , Cerdà, Soto, & Díaz-Fierros, 2010), se plantea los
diferentes métodos para determinar la erosionabilidad del suelo después de sufrir un incendio
forestal y hace un balance de los pros y contras de su aplicación.
En el artículo “La lluvia simulada como herramienta para la investigación del efecto de los
incendios forestales sobre el suelo.” (Cerdà, Artemi; Marcos , Elena; Llovet, Joan; Benito, Elena,
2010) Explica la funcionalidad de los simuladores de lluvia y como este método permite
determinar las características que se modificaron después de un incendio, habla de su historia y
como han venido mejorándose para ser más precisos en el campo.
En el artículo “Seguimiento de la evolución hidrogeomorfológica post-incendio. El sistema
FDARE de captura y análisis automatizado de fotografías verticales” (Pérez Cabello, et al.,
2010) Establece el análisis por el método FDARE (Fotografía Digital de Alta Resolución
Espacial) en condiciones controladas de zonas limitadas para el fácil monitoreo de los procesos
hidrogeomorfológicos.
En el artículo” Actuaciones de emergencia para la defensa del suelo tras un gran incendio en
Andalucía” (Ruiz & Luque, 2010) hablan del plan de emergencia aplicado para la reducción de
daños entre el aumento de la erosión, perdida del suelo, escorrentía, aporte de sedimentos y
7
cenizas hasta los embalses del Guadalmellato y San Rafael de Navallana después de un incendio
forestal que eliminó la capa vegetal de la zona afectada.
En el artículo “Gestión forestal de zonas quemadas tras la oleada de incendios de 2006 en la
provincia de Pontevedra” (De la Fuente Villar & Blond Arredondo, 2010) se utilizó una
metodología para controlar la erosión que aumento en la zona después de los incendios
forestales, se integró a la comunidad y con planimetría para identificar las zonas de alto riesgo,
los trabajos se realizaron a partir de una semana después de que acabara la oleada de incendios.
El artículo “Efectos del fuego y de la erosividad climática sobre los procesos erosivos de un
área templado-húmeda durante el cultivo de terrenos a monte” (Basanta, Soto, & Díaz Fierros,
2010) se presentan los efectos que pueden producir las quemas controladas para habilitar suelos
para el cultivo y como este puede afectar la erosión y la escorrentía en una área templado-
húmeda.
En el artículo “El acolchado y la siembra de herbáceas como prácticas de control de la erosión
post-incendio en los Montes de Cajestón (Zaragoza).” (Cabrera, León, Badía, Martí, &
Echeverría, 2010) se plantea un método a corto plazo para reducir los efectos de erosión y
escorrentía luego de un incendio forestal.
En el artículo “Estudio de la erosión y de la composición química de la escorrentía generada
en suelos sometidos a quemas controladas y simulaciones de lluvia en laboratorio” (Cancelo,
Rial, & Díaz-Fierros, 2010), se muestra cómo los incendios forestales afectan desde la parte
biológica del ecosistema y también la parte física de la misma, a partir de la intensidad,
frecuencia y amplitud del incendio.
En el libro “Actualización en métodos y técnicas para el estudio de los suelos afectados por
incendios forestales” en la seccion “Métodos para la cuantificacion de la perdida de suelo y
8
aguas tras incendios forestales, con especial referencia a las parcelas experimentales” (Cerdà &
Jordán, 2010), se plantea principalmete como realizar la cuantificacion de perdidas de suelo y
agua, en las etapas post-incendio, por el método de parcelas experimentales. También se obervan
otros métodos como lo son las estacas de erosion, perfiladores, levantamiento topográfico y
trampas de sedimentos y su aplicación respectivamente en suelos afectados.
En el artículo “Eficacia de tres tratamientos de rehabilitación para el control de erosión tras
incendio en Galicia” (Fernández, Vega, Jiménez , & Fontúrbel, 2010) se presenta la erosión del
suelo como el efecto más notable que produjo el incendio forestal, que afectó la capa vegetal que
cubre el suelo, se plantean 3 métodos para mejora el suelo que fue afectado en el incendio de
Galicia.
En el libro “Actualización en métodos y técnicas para el estudio de los suelos afectados por
incendios forestales” en la seccion “Espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) para la
estimacion de las temperaturas alcanzadas en suelos” , (Guerrero, 2010), se observa el método de
NIR para la estimacion de la temperatura alcanzada por el suelo, ya que apartir de esta se pueden
evaluar los cambios caracteristicos en el suelo y su evolucion en la etapa post-incendio.
En este artículo “Infiltración, producción de flujo y sedimento en incendios del sector central
de la Depresión del Ebro” (León, et al., 2010), se habla del impacto que tuvo la región de los
montes de Castejón después de un incendio forestal y como este afectó el proceso natural de
filtración y erosión.
En este artículo “Erosión del suelo, normal y catastrófica, post-incendios forestales, en la
sierra de Azor (Centro de Portugal). Restauración del ecosistema y rehabilitación de las
infraestructuras afectadas” (Lourenço, L, 2010) se habla sobre el análisis de dos incendios
forestales que ocurrieron en el mismo lugar, aunque en diferente época, se analiza los métodos
9
de restauración para controlar los daños entre estos la erosión que se presentó por cada incendio
y explica las diferenciadas encontradas.
En el artículo “Erosión violenta post-incendios forestales en Portugal” (Lourenço & Bento
Gonçalves, 2010), se habla sobre los efectos de erosión violenta que se han producido en
Portugal y sus diferentes análisis realizados y así presentar algunas soluciones planteadas en la
protección del suelo post-incendio.
En el libro “Actualización en métodos y técnicas para el estudio de los suelos afectados por
incendios forestales” en la sección “Cómo estudiar la estabilidad de agregados en suelos
afectados por incendios. Métodos e interpretación de resultados.”, (Solera, et al., 2010), resalta la
importancia de estudiar la estabilidad de los agregados ya que este aporta información sobre la
estructura del suelo y como se relacionan factores como infiltración, escorrentía superficial y la
erosión. También se describen varios métodos para el estudio de los agregados en suelos
quemados.
En este artículo “La estabilidad de agregados del suelo en Pinares de Galicia: efecto del fuego
y su relación con materia orgánica y la repelencia del agua” (Varela, Rodríguez-Alleres, Benito,
& Keizer, 2010) se intenta determinar el impacto que puede generar el incendio dependiendo de
su duración e intensidad en lo cual puede afectar el suelo agregado afectado.
En este artículo “Comparación de tratamiento de mulching y siembra de herbáceas para
control de erosión tras fuego experimento en matorral de Galicia” (Vega, et al., 2010) se busca
analizar la eficacia de los resultados de dos métodos para el control y la rehabilitación del suelo
en una zona en Galicia luego del primer año luego del incendio forestal.
10
El artículo “Actuaciones técnicas post-incendio y severidad de fuego: Proyecto Rodenal”
(Vega, et al., 2010), se explica el proyecto RODENAL el cual busca crear criterios para el
manejo de incendios teniendo varias consideraciones.
En el libro “Aportes para la compresión del impacto en la degradacion de suelo y aguas” en la
seccion “Los incendios forestales en Portugal” (Ferreira, et al., 2009), se muestra como los
incendios forestales en Portugal han incrementado las tasas de erosión y escorrentía superficial,
donde por medio de análisis como parcelas de erosión y simuladores de lluvia se ha observado
cómo estos han afectado las propiedades físicas del suelo.
En el libro “Efectos de los incendios forestales sobre los suelos en España” en la sección
“factores de control de la hidrología y erosión post-incendio en suelos mediterráneos. Desde la
parcela al paisaje.” (llovet, et al., 2009), se observan que los daños causados con más frecuencia
en los eventos post-incendio, teniendo en cuenta la vegetación, el tipo de combustible y la
frecuencia con la cual se pueden presentar estos eventos.
En el artículo “incendios forestales en España. Ecosistemas terrestres y suelos.” (Mataix-
Solera & Cerdà, 2009), se muestran los efectos provocados por incendios forestales en las
propiedades edáficas y las perdidas existentes en el suelo en los últimos años en España, y como
estos no solo causan daño en el suelo mismo si no que se está viendo representado en la pérdida
de vidas humanas.
En el artículo “El uso de la espectroscopía en el infrarrojo cercano (NIR) para la estimación
de las temperaturas registradas en el suelo durante el incendio” (Arcengui, Guerrero, Zornoza,
Beneyto, & Solera, 2007), plantean el uso del NIR, como un método efectivo, rápido y de bajo
costo, para evaluar los daños causados y con base en ello se realiza la construccion de modelos,
teniendo en cuenta las máximas temperaturas alcanzadas durante el incendio.
11
En el artículo “Erosión hídrica en suelos afectados por incendios forestales” (Cerdà & Bodí,
2007), se observa el papel que juega el fuego en los procesos de erosión, para esto utilizan una
serie de estudios realizados en españa con el fin de informar acerca de la sostenibilidad de las
tazas de erosión tras los incendios forestales, para aportar información para la gestión de la zonas
forestales y enriquecer el conocimiento sobre la dinámica erosiva en ecosistemas donde el fuego
es un factor relevante.
Este artículo “Teledetección y SIG en la asistencia de la actuación forestal post-incendio”
(Reyes Ruiz Gallardo J. , 2007), trata sobre la utilización de un sistema de reconocimiento para
efectuar la prioridad de intervención forestal en 3 casos de estudio para la identificación del
aumento de la erosión en el suelo.
En el artículo “Uso del fuego prescrito para la creación de rodales cortafuegos: estudio del
caso de Las Mesas de Ana López” (Molina, Grillo, & García, 2006), se habla de la importancia
de zonas cortafuegos, creadas por medio de fuego prescrito con el fin de mitigar y controlar el
fuego eficientemente durante un incendio forestal.
En el artículo “Fire effects on soil system functioning: new insights and future challenges”
(Doerr & Cerdà, 2005), se busca la identificacion de daños físicos que se presentan en el suelo
como el aumento de la erosion, escorrentía, entre otros.
El artículo “Tratamientos de rehabilitación post-incendio en áreas sensibles a la degradación
del suelo” (Gimeno, Blade, Kribeche, & Bautista, 2005), se plantea lo necesario en una pronta
rehabilitación de la cubierta vegetal con el fin de mitigar la degradación del suelo en áreas
sensibles por incendios forestales, en este informe se estudian nuevos tratamientos de siembras
de emergencia y cubierta para la rehabilitación post-incendio.
12
El artículo “Degradación del suelo posterior al fuego en condiciones mediterráneas.
Identificacionde factores de riesgo” (Llovet López, 2005), se busca estudiar más a fondo la
dinámica de infiltración y cómo esto puede afectar la producción de escorrentía superficial y
sedimentos, en donde hay zonas afectadas por el fuego, principalmente zonas de clima
semiárido, y por ende su regeneración es limitada con el fin de identificar variables asociadas a
los problemas nombrados anteriormente y la evolución de la degradación post-incendio.
También se plantean situaciones con respecto a la respuesta de la vegetación y de los cambios de
uso del suelo.
El artículo “Aplicaciones del modelo USLE/RUSLE para estimar pérdidas del suelo por
erosión en Uruguay y la región sur de la cuenca del río de La Plata” se da un ejemplo sobre el
manejo del método de USLE/RUSLE (Clérici & García Préchac, 2001) en la determinación
analítica del grado de erosión del suelo.
En el artículo “Cambios En La Física Del Suelo E Incremento De La Escorrentía Y La
Erosión Tras Un Incendio Forestal” (Ubeda & Sala, 1996) se explican las afectaciones físicas
que se producen en el suelo después de un incendio forestal, como aumento de la escorrentía,
erosión, debilitamiento de la estructura del suelo, entre otras.
Marco Teórico
Los suelos afectados por un incendio forestal muestran cambios abruptos en muchos aspectos,
biológicos, químicos, físicos, este trabajo busca plantear los diferentes métodos que pueden
servir en la determinación de estos daños hidrogeomorfológicos y adicionalmente que métodos
funcionan para la mitigación de los daños hidrogeomorfológicos que se pueden presentar.
13
Incendio forestal. “Un incendio forestal se comprende como un proceso de combustión,
caracterizado por la emisión de calor acompañado por humo, llamas o ambos.” (Esparza, 2015).
Los incendios forestales han sido parte de la historia del ecosistema del planeta, su alteración
a los ecosistemas depende de varios factores y puede influenciar positivamente o negativamente
los ecosistemas forestales.
Los incendios forestales naturales se pueden ver como controladores del ecosistema ya que
regulan la densidad forestal y ayudan a la renovación de nutrientes del suelo y la germinación de
semillas de alguna especie de plantas, pero también están los incendios forestales producidos por
el hombre, en este caso son utilizados para despejar un área para poder utilizar de forma agrícola,
industrial o urbana, esto altera de manera importante el ecosistema forestal, ya que pueden
eliminar totalmente los nutrientes del suelo, carbonizar las plantas, aumentar la erosión del suelo,
crear inestabilidad del suelo, entre otros problemas.
Clasificación de incendios forestales. En el “Decreto por el cual se aprueba el plan de
emergencia por incendios forestales de Andalucía”, España (Junta de Andalucía, 2010) hay una
clasificación para los incendios a partir de su gravedad potencial, en esta incluye variables como
topografía, extensión y masa forestal presente en el lugar, existencias de infraestructura,
condiciones meteorológicas y posible riesgo para personas que no estén en la tarea de extinguir
el incendio forestal. Con esto se define la escala, la cual es:
Nivel 0: referido a aquellos incendios que pueden ser controlados con medios de extinción
previstos y que en su evolución más desfavorable no presenten un riesgo para lugares aledaños
o personas no relacionadas con las labores de extinción.
14
Nivel 1: se define a aquellos incendios que pueden ser controlados con los medios de
extinción previsto, presenten una probabilidad de su evolución, estableciendo medidas de
contención y protección a personas y bienes que puedan ser afectados por el fuego
Nivel 2: trata aquellos incendios para cuya extinción se determina la implementación de
elementos no considerados en los medios de extinción prevista que puedan comportar
situaciones de emergencia que afecte el interés nacional.
Nivel 3: aquellos incendios que afecten el interés nacional involucran la intervención de
entidades que no estén relacionadas con la entidad de control de riesgos.
Tipos de incendio. En el documento “Estudio de las características físicas y geométricas de la
llama en los incendios forestales” (Zárate López, 2004) se realiza una especificación de los tipos
de incendios a partir de la forma en que se desarrolla en incendio en la zona forestal.
a) Incendio de subsuelo: este tipo de incendio se produce cuando se quema el
material orgánico que se encuentra entre la capa del suelo mineral con la superficie, este
tipo de incendio se propaga lentamente y consume las hojas y raíces, su característica
principal es que puede mantenerse por largo tiempo y es casi indetectable, ya que esta
quema sin llama solo produce emisiones de humo del suelo.
b) Incendio de superficie: este tipo de incendio es el más común, el cual se trata de la
quema del material orgánico que se encuentra en inmediación a la superficie, como hojas
y ramas secas, troncos caídos, arbustos entre otros.
c) Incendio de copas: este tipo de incendio se caracteriza porque consume la parte
superior de los árboles, son difícil de controlar y pueden presentar un mayor riesgo a la
zona forestal. Los incendios de copas se dividen en tres sub-categorías:
15
d) Incendio de copas pasivos: son incendios que de manera intermitente se propagan
en la copa de los árboles debido al calor procedente del incendio que ocurre en el
sotobosque, este tipo de incendio se denomina también como incendio intermitente o
incendio de antorchas.
e) Incendio de Copas activo: son incendios continuos que son alimentados por el
incendio superficial, el cual libera la cantidad suficiente de energía para mantener el
incendio en la copa de los árboles y se extiende al mismo tiempo que él, consumiendo
todo el material orgánico.
Incendio de copas independientes: este tipo de incendio se trata de los casos en el que el fuego
se extiende más rápido por las copas que el incendio de superficie.
Marco Conceptual
Amenaza. Una condición con el potencial de causar una consecuencia indeseable. Una
descripción de amenaza a deslizamientos debe incluir las características de los deslizamientos,
incluyendo el volumen o áreas de los movimientos y su probabilidad de ocurrencia. También es
importante describir las velocidades y las velocidades diferenciales de los deslizamientos.
Alternativamente la amenaza es la probabilidad de que ocurra un deslizamiento particular en un
determinado tiempo. (Suarez Díaz, 1998).
Análisis de riesgo. El uso de la información disponible para estimar el riesgo a individuos o
población, propiedades o el ambiente debido a las amenazas. El análisis de riesgo generalmente
comprende tres pasos: definición del alcance, identificación de la amenaza y la estimación de
riesgo. (Suarez Díaz, 1998).
16
Capacidad de retención hídrica (infiltración). Tras el incendio forestal y la remoción de la
cubierta vegetal sucede dos fenómenos el primero, es que se pierde la masa evapotranspiradora
que aumenta el periodo de contención de agua en el perfil del suelo, y la disminución de agua
interceptada ya que sin cubierta vegetal la velocidad de la escorrentía aumenta evitando que el
suelo absorba agua y aumente la erosión. (Mataix-Solera & Guerrero, 2007).
Caracterización de amenaza y riesgo. Los eventos de incendio forestales no solo afectan a
la biomasa de la zona afectada sino también la estructura físico ambiental de la zona que sirve no
solamente en términos ecológicos sino también en la protección de los agentes externos que
pueden crear daños severos a la ladera. Por eso es importante que las entidades públicas tengan
claro los planes de emergencia sobre la amenaza, la mitigación de riesgo y la rehabilitación de la
zona. (Suarez Díaz, 1998).
Cuenca. Es la parte de la superficie terrestre drenada por un sistema fluvial unitario. Su
perímetro está constituido por la divisoria de aguas. Hay que entender la cuenca como un sistema
natural abierto que recibe materia y energía desde el clima y los procesos endogenéticos y la
pierde a través del caudal líquido y sólido. Constituye una unidad superficial básica en la
planificación física y en la ordenación del territorio. (Ollejo Ojeda, 2009).
Erosión. La erosión superficial es el desprendimiento de material granular perteneciente al
suelo debido a una aplicación de fuerza externa que genera un movimiento masivo o parcial de
tierra. “se trata, pues, de un conjunto de acciones externas que reducen o desgastan el material
superficial de la corteza terrestre, transportándolo y depositándolo en las áreas sedimentadas”
(Reyes Ruiz Gallardo J. , 2004).
17
En el artículo “Aplicación del índice hidrogeomorfológico IHG en la cuenca del Ebro” (Ollejo
Ojeda, 2009) la erosión superficial del suelo se tiene en cuenta el efecto que tienen sobre él, las
corrientes de aire, la lluvia (escorrentía) y la cantidad de capa orgánica (raíces) que pueden
influenciar la erosión hídrica es un fenómeno ocasionado por acción de fuerzas hidráulicas, las
cuales actúan sobre las partículas de suelo produciendo su desprendimiento y posterior
transporte. La erosión comprende el desprendimiento, transporte y posterior depósito
directamente de la composición física superficial del suelo mineral de materiales de suelo o roca
por acción de la fuerza del agua en movimiento. El proceso puede ser analizado iniciando por el
despegue de las partículas de suelo, debido al impacto de las gotas de lluvia. Adicionalmente,
ocurre el proceso de flujo superficial en el cual las partículas removidas son incorporadas a la
corriente y transportadas talud abajo.
Erosión fluvial. Conjunto de procesos complejos de remoción física y química de los
aluviones o del sustrato rocoso que conforman el cauce fluvial. La realiza el agua circulante por
el sistema fluvial, ayudada por la gravedad, por lo que implica también un transporte de esos
materiales desprendidos. La erosión fluvial suele clasificarse en lateral, lineal y remóntate. Su
resultado es el descenso del fondo, el retroceso de las orillas y el retroceso de la cabecera fluvial.
Suele también distinguirse entre erosión transitoria (rápida, durante una crecida) y erosión
permanente, a largo plazo, originada por procesos naturales o provocada por alguna acción
humana. (Ollejo Ojeda, 2009).
Estructura del Suelo. La estructura de los suelos es fundamental ya que es la que mantiene la
distribución de vacíos en el suelo, que controla la infiltración de aire o agua, la erosionabilidad.
18
La estructura de los suelos se ve vulnerable con la eliminación de la cubierta vegetal y la
hojarasca que permite un contacto directo con los agentes de erosión externos (viento y lluvias).
La primera afectación puede ser la disminución o el aumento del material orgánico en el
suelo, puesto que la materia orgánica no siempre disminuye tras el paso del fuego,
incrementándose en incendios de baja intensidad (Guerrero, et al., 2001a; Mataix-Solera, et al.,
1996), dependiendo el caso es importante determinar si mejora o empeora la calidad de la
estructura de los suelos. También la afectación en los óxidos e hidróxidos de hierro o aluminio
que componen algunas arcillas que puede aumentar la estabilidad o disminuirla. También hay
que considerar si estos cambios pueden crear materias hidrofóbicas que se generan luego de la
combustión. (Mataix-Solera & Guerrero, 2007).
Geomorfología fluvial. Disciplina científica que estudia las formas de relieve de los cursos
fluviales y los procesos de erosión, transporte y sedimentación que dirigen las complejas
dinámicas longitudinales, laterales y verticales de los cauces en el espacio y en el tiempo. (Ollejo
Ojeda, 2009).
Hidrofobicidad (repelencia al agua). Se define como un cambio químico en la composición
del suelo que impide el paso del agua a través de los poros, esto se debe a la acumulación de
cenizas, la volatilización de compuestos orgánicos durante la combustión y su posterior
condensación alrededor de los poros del suelo, puede inducir o incrementar la hidrofobicidad si
la temperatura alcanzada está entre 200 y 250ºC (Osborn, et al., 1964) o destruir la materia
orgánica si la temperatura registrada en el suelo durante el incendio está entre 270 y 300ºC
(DeBano, et al., 1976; Nakaya, 1982), que depende de las características de tipo de mineralogía
19
y el contendió del material orgánico que se encuentra en el suelo afectado. (Mataix-Solera &
Guerrero, 2007)
Hidrogeomorfológico. Se define como la forma de la superficie terrestre, comprende la
estructura de su relieve y su comportamiento natural e iteración hídrica que se pueda presentar en
el terreno. (Pérez Cabello, et al., 2010)
Ladera. Del latín “latus” con el significado de “lado” una ladera es una masa de tierra que no
es plana, sino que posee pendiente o cambios de altura significativos, la ladera tiene un origen
natural, pueden ser afectados por cambios topográficos, sismicidad, flujos de agua subterránea,
cambio de resistencia del suelo, meteorización o factores antrópicos o natural. (Suarez Díaz,
1998)
Peligro por deslizamiento. El deslizamiento geométricamente y mecánicamente
caracterizado se le define como peligro. (Suarez Díaz, 1998).
Permeabilidad del suelo. El suelo es un material que tiene vacíos en su estructura particulada
la cual permite la infiltración de agua, este fenómeno permite al suelo acumular agua, lo cual
aumenta su densidad y peso específico, la permeabilidad depende de la porosidad y las
características granulares del suelo o roca. (Ollejo Ojeda, 2009)
El cálculo de la permeabilidad de un suelo se obtiene a partir de la ecuación de Darcy donde se
determina el coeficiente de permeabilidad.
v=ip*K
η [1]
Donde:
20
v=velocidad de permeabilidad en el suelo (cm
s)
ƞ:viscosidad del agua, enKN*s
cm2
K:constante de permeabilidad empírica, en cm2
IP:Gradiente de presiones, enKN
cm3
La permeabilidad depende del tamaño de los vacíos o poros, es alta en las gravas y baja en las
arcillas.
Tabla 2-1 Tamaño de poros y permeabilidad
Material Tamaño de poros Permeabilidad (cm/s)
Arcilla < 10-4 – 10-3 < 10-6
Limo 10-3 – 10-2 10-6 – 10-4
Arena 10-2 – 10-1 10-4 – 10
Grava 10-1 10 – 10-2
Nota: Tomado de Suarez Díaz, 1998
Porosidad y densidad aparente. La exposición del suelo a los agentes externos de erosión
junto a la perdida de materia orgánica permite la alteración directa a la estructura del suelo y a al
cambio de distribución de poros en el suelo. En este sentido (Wahlenberg, et al., 1939),
observaron que tras fuegos anuales la densidad aparente aumentaba y se reducía la porosidad del
suelo. (Ralston y Hatchell, 1971) también constatan que tras largos periodos de quemas de baja
intensidad se observa un descenso de los macro poros, la infiltración y la aireación. (Mataix-
Solera & Guerrero, 2007).
Reguero. Corriente, a modo de chorro o de arroyo pequeño, que se hace de un líquido. (Real
Academia Española, s.f.).
21
Riesgo. Se considera riesgo la probabilidad que se genera al combinar una amenaza con
vulnerabilidad ante una situación esperada, (Riesgo= Amenaza*Vulnerabilidad). El riesgo
generalmente se le estima como el producto de probabilidad por consecuencias. (Suarez Díaz,
1998).
Sedimentación fluvial. Conjunto de procesos geomorfológicos de detención y acumulación
de los materiales transportados por el sistema fluvial. La sedimentación se produce dentro del
propio curso fluvial, en sectores o ambientes donde la energía del flujo es inferior al umbral de
competencia, imposibilitando que los materiales puedan seguir siendo movilizados. Los
sedimentos suelen quedar clasificados por tamaños y en su fracción gruesa suelen encontrarse
imbricados, es decir, acostados unos sobre otros con el eje principal paralelo a la dirección de la
corriente (v. barra). (Ollejo Ojeda, 2009).
Textura. En casos de incendios de alta intensidad son capaces de provocar fusiones térmicas
de partículas de tamaño arcilla, incrementándose porcentualmente el tamaño limo y arena (Ulery
y Graham, 1993); (Dyrness y Youngberg, 1957); (Nisita y Haug, 1972). Otro daño es la
exposición del suelo que permite la eliminación de finos aumentando la cantidad de agregados
gruesos generando fallas en la estructura del suelo. (Mataix-Solera & Guerrero, 2007).
SIG o GIS (Sistema de Información Geográfica o Geographical Information System). Es
un conjunto de herramientas informáticas que está compuesto por diversas variables que
permiten el almacenamiento, manipulación, análisis y modelamiento de datos geoespaciales.
Metodología del Proyecto
Fase 1. Se recolecto información relacionada con la evaluación de daños
hidrogeomorfológicos y mitigación de riesgo en lugares afectados por incendios forestales.
22
Se realizó una búsqueda de información, basándose en las últimas experiencias en diferentes
partes del mundo, identificando en cada caso cuales fueron los métodos seleccionados para
evaluar los daños, control y mitigación de riesgo y rehabilitación de zonas afectadas por
incendios forestales.
Fase 2. Se seleccionaron los métodos para evaluación de daños hidrogeomorfológicos del
suelo.
De a acuerdo con la información recolectada en la FASE 1, se procedió a seleccionar solo los
métodos para evaluar los daños que se relacionan con las propiedades mecánicas o hidráulicas
del suelo con el propósito de verificar si afectan las laderas.
Fase 3. Se seleccionaron los métodos de mitigación de riesgo en el suelo para la zona afectada
por el incendio forestal.
De a acuerdo con la información recolectada en la FASE 1, se procedió a seleccionar solo los
métodos que contribuyan a la mitigación de riesgo y/o rehabilitación de la zona afectada por un
incendio forestal.
Fase 4. Se agrupo los métodos seleccionados, cada uno con su función y procedimiento
correspondiente.
Se organizaron los métodos seleccionados en la FASE 2 y FASE 3, teniendo en cuenta la
función de cada uno, si es para evaluar daños, mitigar el riesgo o rehabilitación de la zona, y
como se debe ejecutar su procedimiento para obtener resultados óptimos.
Fase 5. Se plantearon los métodos para la recuperación del suelo en laderas afectadas por un
evento de incendio forestal.
23
Se seleccionaron métodos ya aplicados en el país o en diferentes países métodos que permitan
mejorar la estabilidad de laderas afectadas por un incendio forestal, esos métodos se enfocan
solamente en los daños hidrogeomorfológicos que fueron identificados en la Fase 2 del proyecto.
Fase 6. Se Redactó el final del documento “guía metodológica para la identificación de daños
hidrogeomorfológicos y mitigación de riesgo en laderas después de un fenómeno de incendio
forestal”.
Una vez se reunió los métodos seleccionados en la Fase 4, se planteó una guía metodológica,
de tal forma que se siga un procedimiento de acuerdo a las afectaciones causadas por un incendio
forestal.
Diagrama de flujo: ver (APÉNDICE)
24
Capítulo 3: Guía Metodológica para la Identificación de Daños Hidrogeomorfológicos en el
Suelo y Mitigación de Riesgos en Laderas Después de un Fenómeno de Incendio Forestal
Esta guía metodológica recoge diversos métodos utilizados en varios países los cuales buscan
identificar, clasificar, analizar, comprender, mitigar y rehabilitar los daños hidrogeomorfológicos
producidos en el suelo a causa de incendios forestales. Los daños hidrogeomorfológicos se
caracterizan por la alteración física de la zona afectada, estos se relacionan generalmente con la
erosión, la escorrentía, hidrofobicidad en el suelo, estos daños son perjudiciales en zonas de
ladera ya que generan un riesgo en el cual el suelo no tenga el tiempo suficiente para su
recuperación natural.
Identificación de Zonas Afectadas por Incendio Forestales
En el desarrollo de cómo actuar frente a un evento post-incendio es necesario identificar las
zonas donde el suelo fue afectado para poder generar un planteamiento a partir de las
características encontradas en el lugar, ya que como se ha explicado hay diferentes tipos de
incendios y estos tienen diferente impacto en las propiedades físicas del suelo.
Los siguientes métodos que son planteados están enmarcados en la utilización de fotografías
satelitales o áreas en la que buscan identificar los cambios hidrogeomorfológicos que se pudieron
producir en la zona afectada por el incendio forestal, adicionalmente se utilizan varios softwares
de procesamiento de datos e interpretación de los mismos.
Método PAP (Prioridad de Actuación Postincendio). Este método elaborado (Reyes Ruiz
Gallardo J. , 2004), en su tesis doctoral · Teledetección y SIG en la asistencia de la actuación
forestal Post-incendio”, el cual se trata de la utilización de técnicas de teledetección aplicadas a
imágenes Landsat TM y ETM+ para estimación de superficie afectada y un mapa de severidad
25
del fuego, técnicas GIS para la obtención de información cartográfica y combinarlo con técnicas
de estudio del fuego, incendio forestal, erosión y recuperación natural, todo esto dará como
resultado un mapa temático en el cual indique que zonas fueron mayormente afectadas y
necesiten una prioridad post-incendio.
La combinación del software especializado en la toma de fotos satelitales y el programa GIS
con los fundamentos de la teledetección permiten realizar estudios sobre riesgo de erosión,
estudios geomorfológicos y geológicos, temperaturas, hidrología.
El método se desarrolla de la siguiente forma
1. Obtención de datos e introducción al sistema: este paso consiste en la introducción
adecuada de la información cartográfica para generar el mapa del lugar de estudio y la
selección de las imágenes satelitales que se adecuen lo mejor posible a nuestra zona y que
sirvan para el análisis que se quiere realizar.
2. Análisis de datos: se empieza con la digitalización de una máscara de incendio, la
cual consiste en realizar en las imágenes pre tratadas la separación de la zona del incendio
para que no se confunda en el análisis, sigue la estipulación del área quemada y severidad
del fuego y, por último, la interrelación de capas de información o cruce de mapas.
3. Generalización, planteamiento de la hipótesis: propuestas de matrices de cruces, la
obtención del mapa de prioridad de actuación post-incendio.
4. Comprobación: consisten en el trabajo de campo, se especifica la selección de
parámetros y variables a estudiar y por último la determinación de la fiabilidad del método,
que consiste en cortejar la bondad del método escogido.
26
Para el manejo de este método es importante tener conocimiento sobre software de GIS ¿que
es?, a continuación, se citará un manual introductorio para el software más común en
georreferencia digital ArcGis.
Otros programas GIS
GRASS GIS
gvGIS
ILWIS
SALTO SIG
MapWindow SIG
QGIS
Para el software de Landsat TM y ETM+ se pueden adquirir por internet, importante verificar
requisitos operativos del programa.
En la determinación de la severidad del fuego el autor la ha clasificado según parámetros
recogidos previamente.
No quemado.
- Sin efectos aparentes del paso de fuego sobre la vegetación
Severidad Baja.
- Como media, menos del 50% de la cobertura vegetal afectada.
- Siempre menos del 30% de los arboles completamente quemados
27
- Pueden encontrarse algunos árboles intactos, solo con la base del tronco quemada
o el tercio inferior su copa sofocada y generalmente muerta.
- Pueden aparecer islas de vegetación no afectada
- La cubierta principal afectada puede ser arbustiva y herbácea.
Severidad Media
- Entre el 50% al 90% del promedio de vegetación ha sido afectada
- Siempre menos del 75% de los pies arbóreos totalmente quemados, la mayor parte
de los arboles pequeños quemados y arboles dominante con 2/3 partes de su copa quemada
- La mayor parte del sotobosque aparece muerto
- Aparecen en pie los restos visibles de troncos quemados de plantas leñosas de porte
medio y alto
Severidad Alta
- Más del 90% de la vegetación ha sido quemada
- En la mayoría de árboles altos los tallos han sido totalmente consumidos, solo
quedan su base o partes inferiores.
Métodos mediante el uso de Teledetección
Estos métodos se basan en la variación de bandas espectrales.
28
Método NDVI (Normalized Difference Vegetation Index): fue sugerido por rouse
et al. (1973) y es probablemente el índice más ampliamente utilizado en teledetección,
queda definido en la siguiente ecuación.
NDVI=RIRp(b4)-RR(b3)
RIRp(b4)+RR(b3) [2]
En donde:
RIRp (b4) = es la reflectividad en la banda del infrarrojo próximo (banda 4 de Landsat)
RR (b3) = es la reflectividad correspondiente al canal del rojo (banda 3 de Landsat)
Básicamente, este índice se apoya en el comportamiento diferencial que se presenta en
la vegetación de la zona con respecto a otras coberturas.
Nota: las bandas espectrales obtenidas de las fotos que toma los satélites Landsat se
manejan en micras.
Método NBR (Normalized Burn Ratio): fue propuesto por Key and Benson (2000b)
como herramienta para discriminar zonas quemadas, su ecuación es muy similar al método
NDVI, pero en vez de usar la banda 3 de Landsat utiliza la banda 7 de Landsat (infrarrojo
medio).
NBR=ρIRp(b4)-ρIRm(b7)
ρIRp(b4)+ρIRm(b7)
[3]
Donde:
PIRp (b4) = es la reflectividad en la banda de infrarrojo próximo (banda 4 de Landsat)
PIRm (b7) = la correspondiente al infrarrojo medio (banda 7 de Landsat)
29
Los valores de NBR como los de NDVI son adimensionales, pero en el caso del NBR
el autor recomienda multiplicarlo por 1000 y este también se apoya en el comportamiento
diferencial de la vegetación.
Ya con esto se puede determinar las siguientes diferencias.
Diferencia de NDVI: este método es el más usado ya que permite la clasificación
de la severidad del fuego sino también la detección de cambios en la vegetación
𝑁𝐷𝑉𝐼𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎=(NDVIPREINCENDIO-NDVIPOSTINCENDIO)*100 [4]
Valores negativos: correspondiente donde el NDVI post-incendio es mayor que el
previo al incendio, esto puede indicar que la vegetación en el área se encuentra más
vigorosa que en las imágenes pre incendio.
Valores cero o positivos de baja magnitud: la variación del área analizada no ha sufrido
cambios fuertes después del evento de incendio forestal
Valores positivos de alta magnitud: donde NDVI post-incendio tiene clara zonas donde
la vegetación fue afectada en un grado de magnitud alta.
Diferencia normalizada de NDVI.
En esta la diferencia es la expresión con la que se presenta el valor de la severidad del
fuego
Diferencia= ((NDVIPREINCENDIO-NDVIPOSTINCENDIO)
(NDVIPREINCENDIO+NDVIPOSTINCENDIO)) *100 [5]
Diferencia NDVI/NDVI pre incendio
30
Con esta diferencia podemos determinar el porcentaje de cambio en la cobertura
vegetal.
Diferencia= ((NDVIPREINCENDIO-NDVIPOSTINCENDIO)
NDVIPREINCENDIO) *100 [6]
Diferencia de NBR
El proceso basa en la construcción del radio en las escenas previas y post-incendio del
lugar del estudio. La ecuación es la siguiente.
∆NBR=(NBRPREINCENDIO-NBRPOSTINCENDIO) [7]
En donde:
∆NBR: Valor de la diferencia.
NBRPREINCENDIO: Normalized Brun ratio de la imagen previa al incendio.
NBRPOSTINCENDIO: Normalized Brun ratio de la imagen posterior al incendio.
Valores negativos: suele ocurrir en el caso de incendios cuya imagen posterior al
incendio proceda de una época precedida de lluvias que haya incentivado al desarrollo
vegetal superior al momento previo del incendio forestal, según el autor estos valores están
entre -500 a -150.
Valores cero o próximos a cero: valores que se encuentran entre -100 a 100, zonas donde
hubo una afectación mínima por el incendio forestal
Valores positivos: pueden aparecer por la influencia de nubes o áreas incendiadas, tienen
un rango de 100 a 1350.
31
Diferencia Normalizada de NBR
∆NBR= ((NBRPREINCENDIO-NBRPOSTINCENDIO)
(NBRPREINCENDIO+NBRPOSTINCENDIO)) [8]
Tiene el mismo comportamiento que en los casos del NDVI, pero a comparación de la
diferencia NBR en esta normalizada no se encuentran valores registrados en la literatura.
Diferencia de NBR/NBR pre incendio.
Diferencia= ((NBRPREINCENDIO-NBRPOSTINCENDIO)
(NBRPREINCENDIO)) [9]
Por último, se realiza el cruce de mapas de pendiente y de orientación y con esto podemos llegar
al paso de la generación de hipótesis.
El método PAP utilizando esta variedad de herramientas digitales (GIS, Landsat, etc.) con el
acompañamiento del trabajo de campo construye un sistema complejo pero efectivo en el análisis
de daños presentados en una zona por un incendio forestal.
32
Figura 3-1: Diagrama de paso a paso del método PAP (Prioridad de Actuación Post-incendio) parte 1, Fuente:
(Reyes Ruiz Gallardo J. , 2004)
33
Figura 3-2: Diagrama de paso a paso del método PAP (Prioridad de Actuación Post-incendio) parte 2, Fuente:
(Reyes Ruiz Gallardo J. , 2004)
Método FDARE (Fotografía Digital de Alta Resolución Espacial). Esta metodología
planteada en el artículo “seguimiento de la evolución hidrogeomorfológica post-incendio. El
sistema FDARE de captura y análisis automatizado de fotografías verticales” de (Pérez Cabello,
et al., 2010). En el marco de las parcelas de erosión, permite evaluar y cartografiar la distribución
34
espaciotemporal de los procesos superficiales, contribuyendo a la explicación de la producción
de flujo y sedimento.
Componentes y métodos del sistema FDARE. Los componentes del sistema se detallan a
continuación:
Cámara digital Reflex Nikon D70; 6,1 millones de píxeles. Incorpora un sistema
de anclaje que permite la toma vertical de fotografías.
Lente DX Nikkor (AF DX Fisheye-Nikkor 10,5 mm f/2,8G ED), que permite un
ángulo de visión de 180º. La utilización de esta lente reduce el número de fotografías a
tomar para recoger toda la superficie de las parcelas.
Nikon Capture 4 Camera Control, Programa informático para la toma de la
fotografía desde un ordenador portátil situado fuera del bastidor.
Bastidor metálico de 3 m × 3 m y una altura de 2 m. El bastidor se arma a partir de
una serie de tramos que se encajan entre sí para facilitar su transporte.
Travesaño móvil de 3 m de longitud con orificios cada 50 cm, que se encaja a la
parte superior de bastidor. La cámara digital se fija a dicha barra móvil, que se desplaza
en el sentido de la máxima pendiente permitiendo “sobrevolar” la superficie de la parcela.
Los orificios que permiten el anclaje de la cámara posibilitan el desplazamiento
transversal de la cámara sobre la superficie a fotografiar.
Lona opaca (Pol. PVC 650 GR lacado 2 caras). Para poder anular los efectos de la
diferente posición de las sombras o de la diferente cantidad luz, dependientes en el
exterior de la posición del sol y de las condiciones atmosféricas fue diseñado un toldo
35
negro. Este cubrimiento de la estructura es completamente opaco y cerrado totalmente al
exterior. La superficie por capturar es así iluminada únicamente por un flash o linterna
durante la toma, pudiendo mantenerse constante, tanto en intensidad como en balance y
posición, a lo largo de las diferentes fechas de captura de imágenes.
Linterna recargable de doble luz fluorescente Model 2868. La utilización de la
lona opaca y la luz fluorescente genera unas condiciones homogéneas de iluminación,
permitiendo la toma de las fotografías en cualquier momento del día y del año al eliminar
los problemas derivados de la geometría de observación (sombras, intensidad
lumínica…).
Una vez tomadas las imágenes se aplican, ya en gabinete, una serie de procesos de
pretratamiento y tratamiento digital–realización de mosaicos, corrección geométrica y
clasificación digital supervisada– que permiten cuantificar la magnitud y estructura espacial de
los componentes que se producen en dicha unidad espacial.
El primer proceso consiste en la realización de un mosaico de las imágenes tomadas. El
número de imágenes capturadas permite un importante solapamiento entre los diferentes sectores
y entre imágenes consecutivas, posibilitando descartar los bordes externos de la imagen, siempre
con mayores deformaciones geométricas. Este solapamiento permite también un proceso semi-
automatizado de búsqueda de áreas comunes entre imágenes contiguas. Tras este procedimiento
se genera una única imagen de la parcela experimental completa.
El segundo proceso, tras la elaboración del mosaico, es la corrección geométrica del mismo.
En este caso se ha tomado un total de 60 puntos de control con una precisión milimétrica
mediante el aparato diferencial GPS500 de Leica. Con el apoyo de las coordenadas de estos
36
puntos de control se aplica un procedimiento de corrección mediante un polinomio de segundo
grado dentro del programa Erdas Imagine 9.2. Rectificando la imagen al sistema de coordenadas
UTM (Universal Transversal de Mercator) con una proyección al elipsoide de 1909 dentro del
European Datum de 1950, Zona 30 Norte. Para minimizar los cambios en los valores
radiométricos se aplica un proceso de asignación por “vecino más próximo”. Los píxeles se re
proyectan a una resolución espacial de 1 mm, con valores de RMSE inferiores a los 2 cm. Esta
imagen será posteriormente utilizada como base para el registro del resto de imágenes que
componen la colección multi-temporal.
En tercer lugar, se aplica un procedimiento de clasificación supervisada a cada una de las
imágenes con el objeto de cuantificar la superficie que en cada uno de los momentos tiene cada
una de las cubiertas. Partiendo de la información de las tres bandas del espectro visible recogidas
por la cámara, se opta por un procedimiento de clasificación supervisada con un clasificador de
máxima probabilidad o máxima verosimilitud (Maximum likelihood). Este procedimiento
consiste en un algoritmo de clasificación que asigna los pixeles de las imágenes a diferentes
clases (vegetación, suelo desnudo, fragmentos rocosos, cenizas y carbón) a partir del
establecimiento de áreas de entrenamiento, representativas de cada una de las cubiertas, y el
establecimiento de patrones espectrales utilizando la información de las bandas de las imágenes.
A partir del vector de medias y la matriz de varianza-covarianza se definen unas funciones de
probabilidad para cada tipo de cubierta, asignado los píxeles de la imagen a una de ellas.
37
Métodos Para la Identificación de Cambios Hidrogeomorfológicos en Zonas Afectadas por
un Incendio Forestal
Los siguientes métodos buscan identificar alteraciones en las zonas que fueron afectadas por
el incendio forestal, es importante identificar estos cambios por que dan una mejor claridad sobre
los posibles daños que sufrió el suelo tras el incendio forestal.
Estudios geomorfológicos a escala de cuenca sin el uso de estaciones de aforo. Cuando el
área de estudio es demasiado grande para la utilización e instalación de estaciones de aforo o
trampas de sedimentos o las limitaciones logísticas son las que impiden el uso de los métodos
anteriormente nombrados, se puede recurrir a mediciones indirectas, parciales de la exportación
de sedimentos de una cuenca con una variedad de métodos.
Para esta estimación en el cálculo de volúmenes de sedimentos se pueden aplicar varios
métodos de análisis geomorfológicos como técnicas fotogramétricas, utilizando fotografías
aéreas detallando los perfiles de causes y numero, longitud y ancho de regueros. Hay que tener
en cuenta que estos métodos generan una gran incertidumbre debido a su imprecisión a la hora
de la definición de los perfiles pre incendio, aun así, se presume un margen de error del 15%. La
variedad de métodos que se pueden utilizar es amplia, depende de las condiciones topográficas
del lugar afectado, el tipo de corrientes si son permanentes o esporádicas, si desembocan en
lagunas o embalses, utilización en dique entre otras.
Perfiladores y levantamientos topográficos. El siguiente método se encuentra en el artículo
“ Métodos para la cuantificación de la pérdida de suelo y agua tras incendios forestales, con
especial referencia a las parcelas experimentales” (Cerdà & Jordán, 2007)
38
Los perfiladores y los levantamientos topográficos pretenden cuantificar los cambios en la
topografía. A partir de una medición inicial se estudian los cambios en el relieve mediante
mediciones sucesivas. Estos métodos no han sido utilizados salvo puntualmente en zonas
incendiadas, pero es de interés para el investigador conocerlos por si es necesario utilizarlos en
zonas afectadas por el fuego. Lo efímero de los procesos erosivos en el post-incendio hace
necesario disponer de distintas herramientas para poder cuantificar la pérdida de suelo.
Procedimiento. Los perfiladores (o micro-perfiladores) permiten medir los cambios micro-
topográficos en dos o tres dimensiones a partir de la localización de unos puntos fijos de
muestreo y la toma repetitiva de mediciones en el tiempo. Los perfiladores constan de varillas
móviles que se acoplan a la morfología del suelo con lo que permite identificar el rebajamiento o
la acreción dentro del perfil de estudio. Un detallado análisis del uso de los perfiladores lo
podemos encontrar en (Benito, et al., 1988) y (Sancho, et al., 1991). Al menos son necesarias dos
mediciones en el tiempo para medir las tasas de erosión mediante este método. Sin embargo, un
sólo muestreo permite conocer la forma y a partir de ella intuir la actividad del proceso erosivo.
Un buen ejemplo del uso de perfiladores lo tenemos en el trabajo de (Bochet, 1998). En él, el
perfilador permite comprobar cómo las matas de Stipa tenacísima favorecen el desarrollo de
montículos de casi 20 cm de altura respecto a zonas colindantes, mientras que Romarinus
officinalis lo hace con casi 15 cm.
Un sistema similar al de las estacas y los perfiladores es el de los levantamientos topográficos.
Si los primeros tomaban medidas puntuales, y los segundos medidas a escala de metros, los
levantamientos topográficos lo hacen a muy variadas escalas, aunque normalmente se aplican a
escala de ladera (regueros) o valle (incisiones en el cauce). Los trabajos aquí presentados
39
apuntan a que en estos métodos deben aplicarse sólo durante eventos extremos o en zonas muy
erosionables. Este método es un complemento ideal para otras medidas de erosión en zonas
afectadas por incendios forestales. Así, es conveniente tomar medidas topográficas antes del
incendio o inmediatamente después de éste para volverlas a repetir cuando se produzca un evento
erosivo importante.
Cuencas de drenaje. El siguiente método es obtenido del artículo “Las cuencas de drenaje
como herramienta para el estudio de los incendios forestales” (Bautista & Mayor, 2010).
Este método para el análisis hidrológicos y geomorfológicos tiene ventaja en considerar las
condiciones funcionales completas, con límites naturales que permiten la integración de variables
dinámicas del ecosistema a evaluar. En el caso del estudio de los procesos de erosión, el uso de
cuencas de drenaje integra la erosión en laderas y en la red de canales de drenaje, la erosión
laminar y en regueros, así como la redistribución y sedimentación temporal, en distintos puntos
de la cuenca, del suelo erosionado (Bautista & Mayor, 2010). Por ende, es un método práctico
para analizar más adecuadamente la magnitud de los factores externos y acumulación de las
perturbaciones en el territorio y los balances hídricos.
Aun así, el método también tiene varias limitaciones a considerar, uno es la utilización de
parcelas de erosión, ya que es difícil recrear con similitud cuencas con mismas características
topográficas, hídricas, entre otras que pueden cambiar la producción de escorrentía y de
sedimentos. Se recomienda que la utilización de cuencas de drenaje un proceso de calibrado
previo con el cual se puedan analizar el comportamiento de escorrentía y transporte de
sedimentos con un conjunto amplio y representativo de precipitaciones.
40
Otra limitación de este método es la variación irregular espacial y temporal en que se puede
analizar las variables que se consideran como el movimiento de sedimentos y producción de
escorrentía, por eso el mantenimiento y continuación de estos procesos de análisis puede llegar a
ser costoso en el tiempo. (Bautista & Mayor, 2010)
Un caso pionero en el mundo en el desarrollo de este método de análisis es la estación
experimental de San Dimas Experimental Forest en California, EE. UU. (USDA, 1954)
establecida en 1934 y en la que hay un importante historial de incendios recurrentes que ha
generado una valiosa base de datos sobre relaciones precipitación escorrentía pre y post-
incendio. (Bautista & Mayor, 2010)
Figura 3-3: División de zonas de una cuenca de drenaje. Fuente: (López, 2013)
El uso de las cuencas en el estudio del efecto de los incendios. Es importante la rapidez y
eficiencia en las instalaciones de las estaciones de medida en la cuenca afectada y las variaciones
41
que tienen la producción de escorrentía y transporte de -sedimentos que obligan a la calibración
constante de las estaciones de medidas.
Métodos para el análisis de cuencas. En la selección del método a utilizar es importante
contemplar las siguientes variables, producción de escorrentía, magnitud de caudales y caudal
punta, carga esperada de sedimentos total, de fondo o en suspensión, cambios geomorfológicos,
dimensiones de la cuenca de estudio, naturaleza del estudio propuesto (incendio natural, incendio
controlado, estudio impacto del fuego, estudio de tratamiento pre o post-incendio).
Silt fences: método rápido para la cuantificación de sedimentos post-incendio en
microcuencas. Este método es uno de los mejores con relación costo, calidad de resultados, y
rapidez en la instalación de mallas de retención de sedimentos.
Consiste en la elaboración de trincheras o barreras artificiales en los límites del área de
contribución en una ladera o microcuenca. Las Silt fences, son unos pequeños cercados que
obstruyen el flujo de escorrentía superficial y retiene los sedimentos que arrastra, en microcuencas
se construyen en formas de U o V, en su construcción se utiliza el geotextil trenzado denso que
tiene un poro muy pequeño, lo cual hace que el agua fluya muy despacio a través del geotextil y
se retenga los sedimentos.
La instalación de las Silt fences, es rápida y fácil, pero depende de las condiciones del terreno,
el material del suelo, lo pueden realizar entre 2 a 3 personas, es muy importante la ubicación de
las Silt fences, que sean en zonas cóncavas donde se pueda determinar fácilmente la línea principal
del flujo de drenaje de la microcuenca.
Pasos para la instalación de las Silt fences.
42
1. Determinar en el campo la forma y tamaño de la excavación o barrera artificial,
marcar los extremos y el vértice inferior de la misma.
2. Construir el armazón mediante la instalación siguiendo la forma de U o V abierta,
de una serie de barras verticales de hierro corrugado, clavadas en el suelo hasta unos 20 o
30 cm de profundidad para asegurar su estabilidad. Pueden utilizarse estacas de madera en
los lugares que se puedan clavarse con facilidad.
3. Formar un cercado, extendiendo el geotextil a lo largo de las barras (por la cara
interna de la U o V) de forma que sobresalga y se doble por encima de las barras y también
que cubra parte del suelo aguas arriba de la misma, lo que facilitara la recolección de
sedimentos. Fijar el geotextil a las barras con alambre fino o bridas plásticas.
4. Asegurar el contacto entre el geotextil y el suelo aguas arriba para evitar que el flujo
de agua y los sedimentos pasen por debajo del geotextil, se pueden emplear grapas o clavos
del tamaño adecuado.
Después de la instalación de los Silt fences, se tiene que hacer revisión de cada uno de ellos
después de cada evento de precipitación o de un tiempo estipulado por el diseño del experimento,
el material recogido por los Silt fences debe ser recogido, secado y pesado y su cantidad se expresa
por unidad de área de la respectiva cuenca de drenaje.
43
Figura 3-4: Ejemplo de Silt fences con geotextil, Fuente: (Chapel, 2013)
Estaciones de aforo para el seguimiento hidrológico. La utilización de este método depende
de la disposición económica y variables hidrológicas de interés del estudio. Siguiendo se puede
determinar el tipo de aforo dependiendo de la frecuencia del muestreo que se requiere, el de
registro automático, realiza una medición continua de las variables de interés, y el registro no
automático, que solo mide las variables totalizadoras como ejemplo la escorrentía total
presentada tras un evento de lluvia.
Aforos de registro automático. Este posee un sistema de control (aforador de caudal), un
medidor de la altura de la lámina de agua, un almacenador de datos recolectados, una fuente de
alimentación energética, en el diseño de estos aforos de registro automático es importante tener
en cuenta el tipo de aforador de caudal, en el caso de aforadores para de cuencas quemadas, son
de pequeño tamaño y son del tipo V-Notch (vertedero triangular) y H-Flume (Canaleta de ahoro
44
en H) los cuales se consideran muy precisos gracias a sección en V que se adapta para caudales
pequeños o grandes. Las ecuaciones que se aplican a estos aforos que consideran la altura de la
lámina, velocidad con la que llega el flujo determinan el diseño de la estación de aforo. En el
caso del aforador V-Notch (vertedro triangular) tiene una trampa de sedimentos que se encuentra
aguas arriba del aforo, pero se recomienda la construcción de balsas de decantación aguas arriba
del aforo para mejorar la recolección de sedimentos y evitar que altere los resultados del aforo.
En el caso de H-flume, facilita la medición de sedimentos en suspensión dado que posee una
mayor longitud de sección. Se pueden adecuar sondas de nivel comunes o sensores ultrasónicos
para medir la altura de la lámina del agua en el aforo.
H-flumes. Muchos canales se han diseñado para las preferencias de la organización y usos
especiales. Muchos de éstos se consideran canales de forma corta. Los H-flumes, desarrollados
por el Servicio de Conservación de Recursos Naturales (anteriormente conocido como Servicio
de Conservación de Suelos) (Brakensiek et al., 1979, Kulin et al., 1975), están hechos de
superficies planas trapezoidales simples. Estas superficies se colocan para formar paredes
laterales convergentes verticales. Los bordes aguas abajo de los lados trapezoidales se inclinan
hacia arriba hacia el acercamiento aguas arriba, formando una muesca que se hace
progresivamente más ancha con la distancia desde el fondo. Estos canales no deben ser
sumergidos más del 30 por ciento. Este grupo de canales, incluyendo los canales H, los canales
H, y los canales HL (Brakensiek et al., 1979, Gwinn y Parsons, 1976) se han utilizado sobre todo
en pequeñas cuencas agrícolas y no han encontrado un uso extensivo en el flujo de riego
mediciones. (U.S. Department of the Interior Bureau of Reclamation, 2001).
45
La variedad de sistemas de aforos con registro automático o manual, o mixtos depende de las
características del experimento y las variables a analizar. Para los aforos automáticos V-notch y
H-flume se puede encontrar más información de las ecuaciones y sus características en el Water
Measurement Manual del U. S. Departament of the Interior.
Figura 3-5: Vertedero triangular o V-notch y Aforo tipo H-flume en una cuenca experimental en Alicante
(España). Fuente: (U.S. Department of the Interior Bureau of Reclamation, 2001) y (Bautista & Mayor, 2010)
Parcelas abiertas – colectores Gerlach. Las parcelas abiertas están compuestas por un
colector en el que se recogen las arroyadas procedentes de las laderas, pero sin delimitar la zona
contribuyente. Suelen tener entre 50 y 100 mm de longitud, aunque en ocasiones se construyen
de mayores dimensiones para evitar la escasa representatividad que tienen las parcelas de
tamaños reducidos.
Se idearon en los años 60 (Gerlach, 1967) para cuantificar la transferencia de sedimentos a lo
largo de la ladera en un intento puramente geomorfológico de conocer los procesos de erosión y
entender mejor las formas de las laderas. Estas parcelas permiten comparar los periodos pre- y
post-incendio (o parcelas control frente a quemadas) aunque las diferencias topográficas y de
drenaje entre parcelas pueden alterar los resultados finales. Las parcelas cerradas tienen los
46
mismos sistemas de recolección de los sedimentos y aguas, pero delimitan artificialmente la zona
contribuyente. En este caso conocemos la superficie productora de la arroyada, pero alteramos
los flujos naturales. Las parcelas abiertas fueron muy utilizadas en los años 80 y 90 pero
progresivamente han ido siendo sustituidas por parcelas cerradas con medidores automáticos de
la pérdida de agua y sedimentos (López Bermúdez et al., 1991).
Parcela cerrada. A tendencia al incremento de la pérdida de suelo tras los incendios ha sido
cuantificada por distintos autores tanto con parcelas cerradas como abiertas. En las parcelas
cerradas la comparación de los resultados es complicada ya que la tasa de erosión medida
depende directamente del tamaño de las parcelas al ser el proceso de erosión dependiente de la
escala a la que se mida. Lo mismo ocurre con las cuencas de drenaje: si son de distintos tamaños
tendrán distintas pérdidas de suelo debido a que los mecanismos que gobiernan el proceso de
erosión serán distintos.
A pesar de que es generalizado el aumento de la pérdida de suelo tras los incendios, en
ocasiones se han medido descensos. En esos casos en los que se ha detectado una reducida
pérdida de suelo tras los incendios puede haber varios factores actuando individual o
conjuntamente.
Métodos Para el Análisis de Erosión y Daños en la Estructura del Suelo en la Zona
Afectada por un Incendio Forestal
Distribución de material granular del suelo por tamización en seco. Este método consiste
en extraer 50 gramos del suelo seco y pasarlo por el tamiz de 10mm de abertura de la malla y se
coloca sobre el tamiz de 5mm, situándose por debajo los tamices de 2, 1, 0.25 y 0.05mm y se
tamiza por 2 minutos todo el conjunto, luego se pesa el material agregado que quedo en cada
47
tamiz calculando el porcentaje de cada uno y el diámetro medio ponderado con la ecuación
propuesta por (Kemper y Rosenau, 1986).
DMPs= ∑ xi̅*wini=1 [10]
Donde:
DMPS = Distribución de material granular por tamizado en seco (mm).
xi̅= diámetro medio de cada fracción (mm).
Wi = porcentaje de agregados de cada tamiz con respeto al total de la muestra (%).
El cambio observado en la distribución de los agregados por tamización en seco de un suelo
quemado en comparación con la distribución de los agregados en el mismo suelo no quemado
permite analizar el efecto del calor en el tamaño de los agregados. (Mataix-Solera, et al., 2010).
Distribución de material granular del suelo por tamización mediante la utilización de
agua como agente disgregante. Son el grupo de métodos que utilizan el agua como un agente
disgregante en la determinación de la estabilidad del suelo. En este grupo de métodos
encontramos 6 alternativas muy utilizadas y recomendadas; estos métodos fueron sustraídos del
artículo “¿Cómo estudiar la estabilidad de agregados en suelos afectados por incendios? Métodos
e interpretación de resultados” (Mataix-Solera, et al., 2010).
Test de tamización en húmedo 1. Se pesan en tamices de luz de malla de 0,25 mm (tamaño
que separa los macro agregados de los micro agregados, según Oades, 1984) 4 g de agregados
entre 2 y 1 mm y se pre humedecen por saturación con vapor de agua o por capilaridad durante
aproximadamente 12 horas, con la finalidad de evitar la desagregación durante el
humedecimiento. Los tamices se colocan en el tamizador sobre unos vasos llenos de agua y se
48
someten a un movimiento vertical (recorrido de 1,3 cm) durante 5 minutos con una frecuencia de
35 veces por minuto. Tras la tamización los vasos contienen los agregados que son inestables. Se
llevan a la estufa a 105 °C hasta que el agua se haya evaporado y se pesan para obtener la
fracción de agregados inestables (MAI). Sobre el tamiz permanecen los macro agregados que son
estables, con la excepción de las partículas de arena demasiado grandes para pasar por el tamiz
(y fragmentos de raíces) (Kemper y Koch, 1966a).
Para determinar estas últimas se dispersa el suelo que permanece en el tamiz con un agente
dispersante como el hexametafosfato sódico, aunque para suelos forestales con elevados
contenidos de materia orgánica podría no ser suficientemente eficaz y se recomienda el uso de
pirofosfato sódico o una sonda de ultrasonidos y se tamiza a través de un tamiz de 0,25 mm,
recogiéndose en una cápsula las arenas retenidas en el tamiz. Se llevan a la estufa a 105 °C y se
pesan. La fracción de agregados estables (MAE) se calcula restando al peso inicial de agregados,
la fracción de agregados inestables (MAI) y las partículas de arena > 0,25 mm.
El cociente entre la fracción de agregados estables y la fracción total de agregados (agregados
estables + agregados inestables), da un índice de la estabilidad de los agregados (AE). Los
resultados se expresan en %.
%AE= MAE
MAE+MAI*100 [11]
Donde:
MAE= Fracción de agregados estables
MAI= Fracción de agregados inestables
49
Es importante que la temperatura del agua para el tamizado en húmedo esté comprendida
entre 22°C y 25°C, ya que se ha observado que la estabilidad decrece cuando la temperatura del
agua usada está fuera de dicho intervalo (Kemper et al., 1985). Durante el tiempo de aplicación
del método hay que intentar que todos los agregados estén cubiertos por agua. Si alguno queda
flotando en la superficie habrá que intentar sumergirlo con gotas de agua usando un pulverizador
(Murer y Kandeler, 1993). La estabilidad estructural aumenta tal y como transcurre el tiempo de
almacenaje de la muestra de suelo; se recomienda no superar las tres semanas entre el muestreo
del suelo, secado, tamizado y análisis con el fin de que las determinaciones sean comparables
(Kemper y Koch, 1966b; Murer y Kandeler, 1993).
Test de tamización en húmedo 2. Se propuso una metodología para unificar la medida de la
estabilidad de los agregados (Le Bissonnais, 1996), incluyendo los aspectos más interesantes de
los métodos preexistentes. El método propuesto es una modificación del método de (Hénin, et al.
1958), e incluye diversos aspectos de otros métodos como el de (Yoder, 1936) y el de (Kemper y
Rosenau, 1986). Propone utilizar como medida de la estabilidad de los agregados el diámetro
medio ponderado (DMP) de los agregados que permanecen estables después de aplicar tres
tratamientos con diferentes niveles de energía y tras la tamización en húmedo utilizando etanol.
Los tres tratamientos aplicados sobre 5g de agregados con diámetros comprendidos entre 5 y 3
mm son humectación rápida con agua, agitación después de la pre-humectación de los agregados
con etanol y humectación lenta con agua. Este método permite diferenciar distintos mecanismos
de ruptura de los agregados (Le Bissonnais, 1996).
El primer tratamiento de humectación rápida permite analizar el comportamiento de
materiales terrosos secos sometidos a humectaciones bruscas y repentinas, como ocurre después
del riego por inmersión o por lluvias intensas tras periodos secos, y mide la ruptura de los
50
agregados debido al estallido producido por el aire que queda atrapado en el agregado durante la
humectación.
Un segundo tratamiento de desagregación mecánica por agitación tras la pre-humectación
permite simular, de forma aproximada, el comportamiento de materiales húmedos en
condiciones típicas de períodos invernales con lluvias persistentes. Se efectúa tras una
humectación previa en etanol, que tiene por objetivo evaluar la cohesión de materiales en estado
húmedo, independientemente de la compresión del aire atrapado (estallido). Dicha humectación
se realiza con un líquido no polar y miscible con el agua, como es el etanol, muy adecuado al
permitir por una parte controlar la desagregación y por otra limitar la reagrupación de las
partículas durante el secado.
Un tercer tratamiento de humectación lenta por capilaridad, que permite verificar el
comportamiento de materiales húmedos bajo lluvias de baja intensidad. Este tratamiento es
menos destructivo que la humectación rápida y mide la ruptura de los agregados
independientemente del estallido.
Una vez realizados los tratamientos, se procede a la tamización en húmedo con un tamiz de
0,05 mm sumergido en etanol mediante el aparato de Hénin o de Yoder y posteriormente la
fracción > 0,05 mm, una vez desecada a 105oC, se tamiza en seco con una columna de seis
tamices: 2; 1; 0,5; 0,2; 0,1 y 0,05 mm. Los resultados se pueden expresar en forma de
histogramas representando la distribución de tamaño de partículas para cada uno de los
tratamientos o bien como diámetro medio ponderado (DMP).
Test de tamización en húmedo 3. En los tres tratamientos que se describen a continuación se
parte de 5 g de agregados de diámetros comprendidos entre 5 y 3 mm seleccionados
manualmente para evitar, en la medida de lo posible, la presencia de gravas. Las condiciones de
51
humedad en el momento de iniciarse el tratamiento han de ser idénticas, por lo que previamente
al ensayo se mantienen los agregados en la estufa a 40°C durante 24 horas (Le Bissonnais y
Gaillard, 1997).
Los tratamientos consisten básicamente en la combinación de una humectación y de una
acción mecánica con niveles de energía variables. La humectación se realiza colocando los
agregados directamente sobre agua (1er tratamiento), sobre etanol (2º tratamiento) o bien
colocándolos sobre un papel de filtro situado sobre arena saturada de agua para que los
agregados se humedezcan lentamente por capilaridad (3er tratamiento) (1997).
Las muestras, una vez aplicado el tratamiento, se secan en la estufa a 40°C y se tamizan con el
objetivo de separar las fracciones por tamaños (5-2, 1-2, 0,5-1, 0,25-0,5, 0,1-0,25, 0,25-0,1, 0,1-
0,05 y <0,05 mm).
Los resultados se pueden expresar en forma de histogramas representando la distribución de
tamaño de partículas para cada uno de los test o bien como diámetro medio ponderado (DMP) de
acuerdo con la expresión propuesta por (Kemper y Rosenau, 1986):
DMPh= ∑ xi̅*wini=1 [12]
Donde:
DMPS = Distribución de material granular por tamizado en húmedo (mm).
xi̅= diámetro medio de cada fracción (mm).
Wi= porcentaje de agregados de cada tamiz con respeto al total de la muestra (%).
52
Figura 3-6: Esquema del test de Le Bissonnais y Gaillard (1997), Fuente: (Mataix-Solera, et al., 2010)
Test de tamización en húmedo 4. En un vaso de precipitados se colocan 50 g de suelo
(agregados entre 3,35- 5 mm diámetro) y se cubren con 100 mL de agua destilada. Se dejan en
reposo durante 30 minutos. Se monta una batería de tamices (2; 1; 0,5; 0,250 y 0,106 mm de luz
de malla). (Van Bavel, 1952; Low, 1954).
A continuación, se transfiere la mezcla de suelo y agua al centro del tamiz superior. La
muestra se tamiza en húmedo empleando un aparato especial lleno de agua destilada que realiza
53
un movimiento ascendente-descendente de los tamices, durante 17 minutos (lo que supone una
tasa de 30 inmersiones por minuto). Tras la agitación, el material retenido en cada uno de los
tamices se transfiere a un recipiente, se seca en estufa a 105 °C hasta que el peso es constante (48
h suele ser suficiente) y se pesa (m1). Posteriormente el material se dispersa mediante
humectación y presión, se lava a través de un tamiz de 0,5 mm de malla, se seca en estufa a 105
°C durante 48 h y finalmente se pesa para determinar la presencia de partículas gruesas (m2).
Este valor se resta de m1 para obtener los agregados de diámetro mayor de 0,5 mm estables al
agua. Se realizan 6 repeticiones de cada muestra tomándolas aleatoriamente.
Test de tamización en húmedo 5. Se utiliza una nueva modificación del método de (Hénin y
Feodoroff, 1958) modificado, tomado de (Primo y Carrasco, 1973), en la que se utiliza la
dispersión química por tratamiento con agua oxigenada. El suelo se pasa por un tamiz de 2 mm
de luz, se somete a humedecimientos bruscos y agitación en medio acuoso mediante un aparato
diseñado especialmente para tal fin; se pesa el conjunto de agregados estables más la fracción
arena. Posteriormente se destruyen los agregados estables mediante oxidación de la materia
orgánica con agua oxigenada y, a continuación, se determina el contenido de arena de dicho
conjunto. Por diferencia se calcula el porcentaje de peso de suelo correspondiente a los
agregados estables.
Una de las limitaciones de la técnica del tamizado en húmedo para la determinación de los
agregados estables al agua es que ésta no simula adecuadamente el proceso de cómo ocurre la
rotura de los agregados en el campo. En condiciones naturales, los suelos no son sometidos a una
completa inmersión y agitación en agua, como se realiza con el tamizado en húmedo. Por ello,
muchos investigadores miden la rotura de los agregados sometidos al impacto de las gotas de
lluvia, como un método alternativo para determinar su estabilidad. Esta metodología permite
54
controlar variables experimentales como la intensidad de la lluvia, su duración y su energía
cinética.
Test de coherencia al agua. El procedimiento fue descrito por “A classification of soil
aggregates based on their coherence in water” (Emerson, 1967) y aparece esquematizado en la
figura 10. Se seleccionan al azar 6 agregados de diámetro entre 3-5 mm de cada muestra de suelo
afectado por el incendio forestal es secada al aire, y se dejan caer en 200 ml de agua destilada, en
vasos de 250 ml.
Figura 3-7: Representación esquemática del test de Emerson, 1967. Fuente: (Mataix-Solera, et al., 2010)
Describiendo el esquema de Emerson los suelos cuyos agregados se destruyen y dispersan al
introducirlos en agua se incluyen en las clases de 1 a 6 y aquellos agregados que permanecen
intactos se sitúan en las clases 7 u 8. Si después de 5 minutos los agregados que permanecen
55
intactos muestran un hinchamiento visible, el suelo es de clase 7. Si no se observa ni
hinchamiento ni destrucción es de la clase 8. Si después de 5 minutos se observa dispersión
completa de la arcilla, el suelo se sitúa en la clase 1. Cuando la dispersión es incompleta, el suelo
se sitúa en la clase 2. Las muestras en las que los agregados se destruyen, pero no se dispersan se
someten a una tensión de 0,1 bares durante 72 horas.
La muestra húmeda se moldea formando cubos de 3-5 mm y se introducen en agua destilada.
Si después de 16 horas se detecta dispersión de arcilla, el suelo se sitúa en la clase 3. Si no se
detecta dispersión, se prepara una suspensión 1:5 del suelo moldeado en agua destilada, se agita
10 minutos y se deja reposar 5 minutos. Cuando se produce la dispersión después de este
tratamiento más vigoroso, el suelo entra en la clase 5. Si permanece floculado y no presenta
carbonato cálcico o yeso se sitúa en la clase 6. Cuando estos suelos presentan carbonato cálcico o
yeso entran en la clase 4 (Emerson, 1967).
En el caso de suelos yesosos las muestras se deben secar a una temperatura menor o igual a 50
°C para eliminar la humedad de la muestra, pero no el agua de constitución del yeso. Además, el
agua usada deberá estar saturada en yeso para evitar problema de disolución, de manera que, por
cada litro de agua destilada, disolveremos 2,6 g de sulfato cálcico dihidratado, ya que la
solubilidad es de ese orden a 25 °C.
Método con desintegrador por ultrasonidos. El método de dispersión por ultrasonidos está
basado en sumergir la muestra de suelo en agua y aplicarles una dosis de energía controlada por
medio de una fuente de ultrasonidos, cuantificando la muestra que resisten al tratamiento. Este
método esta descrito y discutido por varios autores, (Edwards y Bremner, 1967), (North, 1976),
(Imeson y Vis, 1984) y (Cerdà, 1993; 1996; 1998). La fuente de energía es un desintegrador por
ultrasonidos (por ejemplo, Sonifier 1312 cell disruptor, Branso Sonic Power Company, Danbury,
56
Connecticut;). A continuación, se describen protocolos que ilustran la diversidad de opciones que
ofrece este método.
Figura 3-8: A la izquierda desintegrador por ultrasonidos. En el centro y la derecha el Sonifier 1312 cell
disruptor, Branso Sonic Power Company, Danbury, Connecticut, utilizado en la Universidad de Ámsterdam.
Fuente: (Mataix-Solera, et al., 2010)
Se seleccionan agregados entre 2 y 0,2 mm de diámetro. Para cada muestra, se pesa con
exactitud 5 g (2 - 0,2 mm) y se traspasa a un frasco de polipropileno de 120 mL de capacidad (78
mm de altura, 53 mm de diámetro). Se añade 60 mL de agua destilada con suavidad, dejándola
resbalar por las paredes del recipiente. La energía se aplica mediante un desintegrador por
ultrasonidos Branson Sonifier 250. Para ello se sumerge la punta de la sonda 10 mm, y se
suministra una energía de 10 W (Output control 1, Loading meter 40) durante 10 segundos.
Seguidamente se traspasa suavemente toda la muestra a un tamiz de 0,2 mm, enjuagando el
recipiente haciendo resbalar el agua por las paredes. Se sumerge ligeramente el tamiz en una
bañerita con agua, oscilando el tamiz lentamente para eliminar la fracción <0,2 mm sin alterar el
resto de la muestra. La fracción <0,2 mm puede rechazarse. Con la ayuda de una varilla y
57
chorros de agua (frasco lavador con punta fina), se disgrega la fracción de suelo que quedó en el
tamiz, guardando por separado la fracción <0,2 mm que atraviesa el tamiz respecto a las
partículas >0,2 mm que no lo atraviesan (por ejemplo, usando frascos de orina u otros recipientes
de acorde con el diámetro del tamiz y el volumen de agua utilizado). Para esta acción podemos
ayudarnos de un embudo pequeño. De esta forma separamos los agregados que se mantuvieron
>0,2 mm tras el tratamiento con ultrasonidos (y que atravesaron el tamiz tras la disgregación con
la varilla), de las partículas de suelo >0,2 mm (que quedaron remanentes en el tamiz). Ambas
fracciones se secan en la estufa y se pesan (Edwards y Bremner, 1967).
El resultado se expresa como el porcentaje de agregados estables tras el tratamiento con
ultrasonidos, con respecto al total de agregados presentes en la muestra inicial, utilizando la
fórmula siguiente:
%AE=A
B-C*100 [13]
Dónde:
A: peso seco de los agregados remanentes en el tamiz tras el tratamiento con ultrasonidos y
que lo atravesaron después de la desagregación con la varilla y el chorro de agua. (Gramos).
B: peso seco inicial de la muestra (Gramos).
C: peso seco de las partículas de suelo que quedaron remanentes en el tamiz, tras la
desagregación con la varilla y el chorro de agua. (Gramos).
Una de las cualidades del método de dispersión por ultrasonidos es que permite aplicar
distintos tiempos y distintas intensidades. Un ejemplo de protocolo utilizado para este tipo de
estudios es el siguiente: se seleccionan 10 agregados de 4-4,8 mm de diámetro que se colocan en
40 mL de agua destilada, sobre la que se aplica durante el tiempo estipulado (entre 5 y 10
minutos, pero se puede modificar) los ultrasonidos mediante una sonda colocada 1 cm por debajo
58
del nivel del agua del recipiente en el que se han colocado los agregados (el recipiente debe tener
al menos 4 cm de profundidad total de agua). El nivel de energía oscila entre 35 y 115 vatios.
Después de la aplicación de este tratamiento, se pasan los 40 mL de agua destilada con los
agregados por un tamiz de 2,8 mm de luz. Se separan las dos fracciones (< 2,8 mm y > 2,8 mm)
y se secan. También se puede agilizar la toma de datos cuantificando el número de agregados
supervivientes (aquéllos que no pasen por la luz del tamiz de 2,8 mm), pero es más exacta la
medición de la muestra que persiste en agregados mayores de 2,8 mm.
Métodos con baño de ultrasonido. Este método está basado en el descrito por (Holz, et al.,
2000). Se utilizan muestras de suelo, secadas al aire y tamizadas por malla de 2 mm. Se pesan 8
gramos de muestra (A) mediante una balanza analítica y posteriormente se esparcen sobre un
tamiz de luz de malla de 0,2 mm. A continuación, se añaden en el baño de ultrasonidos 200 mL
de agua destilada. Se introduce el tamiz con la muestra en el interior del baño de ultrasonidos,
quedando éste sumergido junto con la muestra. Se aplica una energía de 40 KHz durante 8
minutos. Acabado este tiempo se extrae el tamiz y se procede a limpiarlo para recoger los macro
agregados estables y las arenas gruesas que han quedado en él. Se pasa a una cápsula que
posteriormente se decantará y se introducirá en la estufa a 105 ºC para desecar la muestra.
Transcurridas 24 horas se extraen las cápsulas de la estufa y se introducen en un desecador donde
deberán estar alrededor de unas 2 horas hasta que la muestra alcance la temperatura ambiente. Se
pesa la muestra en una balanza analítica y de esta forma se obtiene el peso de los macro
agregados estables y las arenas gruesas (B).
Posteriormente se determinan las arenas gruesas presentes en B, vertiendo de la muestra
mediante lavado. Se introduce esta muestra, sometida a los ultrasonidos y secada en la estufa, en
un tamiz con luz de malla de 0,2 mm y se lava hasta que sobre el tamiz quedan las arenas de
59
tamaño superior a 0,2 mm. Se lava el tamiz y se recogen las arenas gruesas en una cápsula y se
desecan en una estufa a 105 °C Transcurridas 24 horas se extraen las cápsulas y se introducen en
un desecador hasta que alcance la temperatura ambiente. A continuación, se pesan en una
balanza analítica obteniendo de esta forma la cantidad de arenas gruesas que contiene la muestra
(C); (Holz et al., 2000).
Para el cálculo de la estabilidad de los agregados se aplica la siguiente expresión:
%AE=B-C
A-C*100 [14]
Dónde:
A: peso de la muestra de suelo que pasa tamiz < 2 mm (8gr de muestra).
B: peso de macro agregados estables más arenas gruesas (material que no paso tamiz <2 mm);
C: peso de arenas gruesas (obtenido por la balanza analítica).
Estacas de erosión. Este método para el control para la erosión despues de un evento de
incendio forestal fue obtenido de el artículo Métodos para la cualificacíon de la pérdida del
suelo y aguas tras incendios forestales, con especial referencias a las parcelas experimentales
(Cerdà & Jordán, 2007).
El uso de estacas de erosión ha sido muy común en el estudio de suelos con altas tasas de
erosión, aunque la precisión y resolución del método son reducidas, además de estar
caracterizado por favorecer la sobrevaloración de las tasas de erosión (Sancho, et al., 1991). El
pionero en el uso de esta técnica fue (Schumm, 1956a y b; 1962), quien utilizó estacas de madera
para medir la evolución de superficies muy activas como son los badlands. No obstante, la gran
revolución en la aplicación de las estacas se produce a partir del uso de estacas de metal y con la
60
publicación por el British Geomorphological Research Group del trabajo de (Haigh, 1981) sobre
la aplicación de las estacas en la cuantificación de las tasas de erosión.
Procedimiento. La cuantificación de la erosión del suelo mediante estacas de erosión consiste
en insertar en el suelo estacas de metal. Estas estacas deben ser lo más finas posible para evitar
que interfieran en los flujos de la arroyada y de la salpicadura. Se aconseja estacas cilíndricas de
acero con un diámetro de entre 3 y 4 mm con longitudes variables. En el campo se insertan
mediante una maza hasta que queden ancladas al suelo y luego se cortan con una cizalla para que
su altura sobre la superficie sea homogénea. Se aconsejan que sobresalgan 10 cm de la superficie
del suelo.
El muestreo (disposición de las estacas) dependerá de los objetivos y de la zona de estudio. En
el caso de las zonas quemadas es aconsejable construir parcelas de 10m×10m con estacas
colocadas cada metro (1×1m2). Esto permitirá disponer de 100 puntos de medición en forma de
retícula por parcela. Se deben disponer de al menos 3 parcelas para caracterizar los tramos alto,
medio y bajo de las laderas. Y a ser posible disponer de parcelas control en las zonas no
quemadas o en zonas donde se realicen investigaciones para comparar manejos post-incendio. Es
posible instalar las estacas en zonas con regueros, pero en ese caso se aconseja que la
distribución de zonas con regueros y entre regueros esté bien representada en el muestreo. No se
aconseja poner estacas a distancias menores de 50 cm entre ellas por la dificultad de la toma de
las medidas y por la intensa alteración del suelo por el pisoteo durante la instalación y posteriores
muestreos. Además, si la red de estacas es muy densa puede afectar a la generación de la
escorrentía ya que puede interceptar sedimentos y si hay hojarasca, incluso puede formar
pequeñas presas. (Cerdà & Jordán, 2007)
61
Figura 3-9: Esquema de la organización de las barras en una parcela 10x10m; Estacas de acero Fuente: (Cerdà &
Jordán, 2007)
Nota: la distribución de las barras y sus dimensiones de longitud varia con respecto a la geomorfología del terreno
La medición de la altura de la estaca se efectúa desde la base, zona de contacto con el suelo, y
se debe realizar inmediatamente después de su instalación y tras cada evento de lluvia con
transporte de materiales. No obstante, y debido a la baja resolución del método, debemos realizar
mediciones solo tras eventos erosivos importantes. Además, el pisoteo durante la toma de
medidas puede alterar el suelo y con ello las tasas de erosión. Muchas mediciones no mejoran la
precisión en este método, y pueden alterar la parcela y no hacerla representativa. (Cerdà &
Jordán, 2007)
Este método presenta baja resolución y fue desarrollado para mediciones a largo plazo y para
zonas con altas tasas de erosión. Aunque es un método poco preciso también es poco exigente en
trabajo de campo. Y es un método extremadamente económico ya que los materiales son pocos y
asequibles
62
En el caso de los incendios, al concentrarse la actividad erosiva en los meses post-incendio,
las estacas deben instalarse después del fuego y cuantificarse después de cada evento. La
instalación inmediata tras el incendio no ha dado buenos resultados por la presencia de cenizas,
ya que sólo se puede medir la altura respecto al suelo, pero si se altera la capa de cenizas se
influye en la respuesta hidrológica y erosiva del suelo. Por otra parte, este método no se ha
mostrado válido para medir los cambios en la profundidad de las cenizas, lo cual hubiera sido un
gran avance, porque éstas se alteran durante la instalación de las estacas. La profundidad de las
cenizas se está realizando mediante métodos destructivos y con muestreos paralelos, pero no en
el mismo punto de muestreo que queda destruido en la toma de cada medida; capítulo 3 y 4,
(Pereira, et al., 2010). Se aconseja esperar a que las cenizas desaparezcan o se apelmacen para
instalar las agujas, y si es posible insertarlas con el suelo húmedo. Si el incendio ocurre en
verano, como es habitual, las agujas se pueden instalar entre octubre y diciembre del mismo año.
Por lo tanto, no serán válidas para la medición de la erosión en el inmediato post-incendio. Si se
instalan días después del incendio se tomará la ceniza como el nivel del suelo mineral, y una vez
pérdidas las cenizas se atribuirá el rebajamiento como pérdida de suelo. Esto supondrá un grave
error al sobrevalorar las pérdidas de suelo.
Las mediciones de la altura de las estacas se realizarán con una resolución de 0,5 mm, lo que
apunta a su escasa precisión. Durante la medida, el material acumulado en el contacto entre la
piqueta y la superficie del suelo se debe retirar antes de la medición. Este material es fruto de la
acumulación de materiales arrastrados por la arroyada, pero sobre todo del depósito de las
partículas transportadas por la salpicadura e interceptadas por las agujas. Es por esto que
(Navarro H. y Fernández S. M, 2000) desarrollaron un método para cuantificar la altura de la
piqueta respecto a una superficie cercana pero no en la misma piqueta, para evitar la alteración
63
que esta producía. Un método muy sencillo es colocar una arandela de hierro galvanizado en la
base para de esta forma homogenizar la superficie.
(Cerdà & Jordán, 2007) En su artículo “Métodos para la cualificación de la pérdida de suelo y
aguas tras incendios forestales, con especiales referencias a las parcelas experimentales” define:
que la toma de datos se debe realizar siguiendo la numeración de las estacas. Es suficiente una
plantilla en papel para tomar las notas de campo. Se aconseja repetir siempre la misma plantilla
ya que la mecanización de la toma de datos ayuda a evitar errores. Tras el trabajo de campo se
debe trasladar la información a una hoja de cálculo para realizar los cálculos pertinentes. Si el
muestreo se ha realizado por medio de una retícula de 10 × 10 m2 se puede realizar un mapa de
los cambios sufridos entre mediciones. Se pueden realizar cálculos sencillos para conocer la
evolución de la topografía. En ella se ha cuantificado el rebajamiento medio en cada fila y
columna del muestreo, y de toda la parcela.
Pero más que la pérdida neta de suelo, el método de las estacas con muestreo en retícula o en
transeptos entre la cima y el fondo de valle, tiene la bondad de dar a conocer las variaciones
espaciales y temporales. Si es un hándicap su escasa resolución, en cambio, el punto fuerte del
método de las estacas es su bajo costo, la posibilidad de repetir muchas medidas, y durante un
largo periodo de tiempo. Otros métodos como las parcelas experimentales informarían del valor
total de la pérdida de suelo en la parcela, sin conocer las variaciones espaciales o internas de las
parcelas. Las estacas de erosión pueden ayudar a transformar el modelo de caja negra que son las
parcelas en un modelo de caja gris ya que se dispone de información de lo que ocurre dentro de
ellas. En la parte alta y media de la ladera, donde el proceso de erosión no está tan organizado
64
debido a que las arroyadas se infiltran en zonas que actúan como sumideros, se mostró un patrón
de zonas de sedimentación y zonas de erosión.
Validez del método. Si algo se sabía antes de empezar a estudiar el proceso de erosión con
estacas es que se debe aplicar este método allí donde las tasas de erosión son altas, ya que la
precisión del método es escasa. Por lo tanto, medir con estacas en zonas arborizadas, donde las
tasas de erosión son reducidas, es un error, ya que cambios por hinchamiento del suelo o los
errores de medida serán más importantes que los cambios producidos por la erosión.
Los datos que hasta el momento se tienen sobre erosión hídrica medida a partir de estacas de
erosión se caracterizan por el reducido tiempo de muestreo, a pesar de que es un magnífico
método para mediciones a largo plazo. En muchas ocasiones se extrapola datos mensuales a
anuales, cuando lo lógico para una técnica tan poco precisa debería ser que los datos se
obtuviesen a partir de periodos de medición de al menos una década. Es de destacar que cuando
las mediciones se realizan en suelos muy erosionables los datos pueden ser fiables, pero en
suelos muy estables este método presenta una gran deficiencia por su baja resolución y precisión.
Otros autores se han apoyado en esta técnica para cuantificar los cambios en cárcavas de fondo
de valle donde los procesos de incisión-agravación son extremadamente activos (Schnabel, et al.,
1998). También ha sido habitual el uso de las estacas en zonas con cárcavas y regueros.
En el caso de los incendios forestales, sólo se aconseja utilizar estacas de erosión en los casos
donde se generen altas tasas de erosión. Habitualmente, las tasas de erosión post-incendio no son
lo suficientemente elevadas para utilizar estacas de erosión, por lo que se aconsejan otros
métodos. No obstante, las estacas se pueden utilizar en aquellas zonas donde se prevean pérdidas
de suelo elevadas, precisamente donde otros métodos como las parcelas experimentales tendrán
65
problemas para cuantificar con precisión la elevada carga sedimentaria de la arroyada. Un
problema metodológico añadido viene dado por que los estudios en zonas quemadas requieren el
estudio paralelo de una zona control y/o además de cuantificar los cambios en el tiempo.
Ello supone que las estacas de erosión no serán válidas para las parcelas control, o en la zona
quemada pasados unos años, debido a que las tasas de erosión no se podrán cuantificar con un
método de tan baja precisión como el de las estacas.
El modelo USLE Y RUSLE. Los siguientes planteamientos del modelo USLE y RUSLE
fueron obtenidos de los artículos Métodos para el estudio de la erosionabilidad del suelo: su
aplicación en suelos afectados por incendios forestales (Benito , Cerdà, Soto, & Díaz-Fierros,
2010) y Aplicaciones del modelo USLE/RUSLE para estimar perdidas del suelo por erosión en
Uruguay y la región sur de la cuenca del río de la Plata. (Clérici & García Préchac, 2001).
El modelo USLE/RUSLE (Ecuación Universal de Perdida de Suelo/ Ecuación Universal de
Perdida de Suelo Revisada) para estimar las tasas de erosión presentadas en el suelo por la
actividad que se realiza o por un evento externo que afecta al suelo
El modelo tiene la siguiente forma:
A=R*K*L*S*C*P [15]
Donde:
A: es la perdida del suelo por unidad de superficie. Sus dimensiones son Mg/ha.
R: Este factor representa la capacidad de la lluvia para producir erosión.
Este factor representa la capacidad de la lluvia para producir erosión. Se calcula en base a
la energía cinética de la precipitación, que es en definitiva la energía capaz de desagregar el
66
suelo en las partículas individuales que posteriormente serán transportadas por la salpicadura
o por la escorrentía (Ibañez Asensio, Moreno Ramón, & Gisbert Blanquer, 2012)
Se calcula en base a la energía cinética de la precipitación, que es en definitiva la energía
capaz de desagregar el suelo en las partículas individuales que posteriormente serán
transportadas por la salpicadura o por la escorrentía. (Ibañez Asensio, Moreno Ramón, &
Gisbert Blanquer, 2012) Sus dimensiones son MJ*mm/h.
R: ΣRi, siendo i = nº de tormentas ocurridas en un año.
Ri: EI30 siendo
R: factor erosividad
E: energía cinética de la tormenta (Julios)
I30: intensidad máxima registrada durante un intervalo de lluvia de una duración de 30
minutos
E= f(I) (ecuación de carácter empírico), donde
E: es la energía cinética de la lluvia
I: es la intensidad de la precipitación (mm/h)
K: El factor erosionabilidad del suelo o factor K expresa la susceptibilidad del suelo a sufrir
pérdidas de suelo por erosión; es por tanto función de características edáficas tales como textura,
estructura, estabilidad de agregados, pedregosidad superficial, etc. (Ibañez Asensio, Moreno
Ramón, & Gisbert Blanquer, 2012). También es la cantidad promedio de suelo perdido por
unidad del factor R (Mg/J) cuando el suelo en cuestion es mantenido permanentemente desnudo,
con laboreo secundario a favor de la pendiente.
67
L: es el factor de longitud de la pendiente, es la relacion entre la erosión con la longitud de la
pendiente dada y la que ocurre en el estandar de 22.1 m de longitud, a igualdad de los demas
factores, es adimensional. (Clérici & García Préchac, 2001)
S: es el factor de la inclinacion de la pendiente, es la relacion entre la erosión con una
inclinacion de pendiente dada y la que ocurre con el estandar de 9% de inclinacion, es
adimensional. (Clérici & García Préchac, 2001).
C: El factor C representa la efectividad de las plantas como cubierta protectora del suelo
frente a la energía de impacto de las gotas de lluvia y la fuerza del flujo superficial. Su valor
expresa la relación que existe entre las pérdidas anuales de suelo en una parcela con una
determinada cubierta vegetal y las pérdidas de esa misma parcela en condiciones de barbecho
continuado y laboreo según la máxima pendiente. (Ibañez Asensio, Moreno Ramón, & Gisbert
Blanquer, 2012), es adimensional
P: El factor prácticas de conservación refleja la eficacia en el control de la erosión conseguida
con la implantación de diferentes medidas conservacionistas. Las técnicas consideradas son el
laboreo a nivel, el cultivo en fajas alternantes y el aterrazado que se presentan en la Tabla 3-1.
(Ibañez Asensio, Moreno Ramón, & Gisbert Blanquer, 2012).
Tabla 3-1 Valores del factor P
Pendiente % Cultivo a nivel Cultivo en fajas
Terraza
a b
1 – 2 0.60 (L<400) 0.30 0.12 0.05
3 – 8 0.50 (L<200) 0.25 0.10 0.05
9 – 12 0.60 (L<120) 0.30 0.12 0.05
13 – 16 0.70 (L<80) 0.35 0.14 0.05
68
17 – 20 0.80 (L<60) 0.40 0.16 0.06
21 - 25 0.90 (L<50) 0.45 0.18 0.06
Nota 1: L = Longitud de la ladera ( pies); a = terrazas en desague encespedadas (adimensional); b = terrazas de infiltracion con
ontrapendiente (adimensional)
Nota 2: Tomado de Wischmeir y Esmith, 1978
Es el factor práctica mecánica de apoyo, es la relación entre la erosión que ocurre entre una
determinada práctica mecáncia de apoyo y la que ocurre con la condición estándar de trabajo a
favor de la pendiente, es adimensional.
El factor K. En la USLE el factor K cuantifica la erosionabilidad del suelo mediante una
expresión deducida experimentalmente y representa la pérdida media anual de suelo por unidad
de erosividad de la lluvia, en las condiciones normalizadas para las parcelas tipo establecidas
(parcelas de 22,1 m de longitud de declive, un 9% de pendiente y suelo desnudo).
La ecuación de regresión propuesta para el cálculo de la erosionabilidad del suelo (factor K)
es la siguiente (Wischmeier, et al., 1971):
100K= ((2.71*10-14)*(M1.14)*(12-MO)) +(4.2*(a-2))+(b-3) [16]
donde
K: es el factor de erosionabilidad del suelo, expresado en Mg m2 h ha-1 hJ-1 cm-1; los factores
de conversión para expresar K en otras unidades se pueden consultar en (Almorox, et al., 1984)
M: es un parámetro de textura de los primeros 15 cm del suelo.
MO: es el contenido en materia orgánica (%), a es la clase de estructura del suelo para los
primeros 15 cm del suelo.
69
Tabla 3-2 Clase de estructura del suelo para 15cm del suelo.
Clasificaion del suelo Tamaño de la particula
1 : Granular muy fina < 1 mm
2: Granular fina 1 – 2 mm
3: Granular media o gruesa 2 – 5 mm
4: en bloques, laminar o masiva -----------
Tabla 3-3 Parámetro de permeabilidad referido a todo el perfil del suelo
Clasificación Velocidad de infiltración
1: Rápida o muy rápida 12.5 – 25 cm/h
2: Moderadamente rápida 6.2 – 12.5 cm/h
3: Moderada 2 – 6.2 cm/h
4: Moderadamente lenta 0.5 – 2 cm/h
5: Lenta 0.12 – 0.5 cm/h
6: Muy lenta <0.12 cm/h
El factor M se calcula de la siguiente manera:
M=(%Limo+%Arena muy fina)*(100-%Arcilla) [17]
Donde:
Limo + arena muy fina comprende partículas de diámetro entre 0,1-0,002 mm.
Arcilla sólo a partículas de diámetro < 0,002 mm
70
El factor K de la USLE muestra un rango de variación entre un valor de 0 (suelos no
erosionables) a un valor de 1 (suelos altamente erosionables). Wischmeier y Smith (1978)
desarrollaron un nomograma para resolver gráficamente la ecuación que se presenta en la figura
3-10.
Figura 3-10: Nomograma para determinar el valor de K en unidades US Para expresarlo en unidades
métricas (Mgm2*h*ha-1*hJ-1*cm-1), debe multiplicarse el resultado obtenido por 1,317. Fuente: (Benito,
et al., 2007)
En los suelos forestales, cuando el contenido en materia orgánica del suelo supera el 4%,
máximo valor recogido en el nomograma, es necesario utilizar un coeficiente que recoja la
influencia de este factor en la disminución de la erosionabilidad del suelo. (Dissmeyer y Foster,
1984) propusieron, para estos casos, la introducción dentro del factor C de la USLE (factor
cubierta vegetal) de un subfactor que reflejase esa influencia de la materia orgánica como
71
protectora de la superficie del suelo frente a la erosión, asignándole un valor de 0,7, lo que
equivaldría a disminuir en un 30% el valor del factor K obtenido considerando en el cálculo el
valor máximo del 4% en materia orgánica.
Otros modelos para determinar el factor K. a continuacion se explican otros métodos para
determinar el factor K.
Modelo Water Erosion Prediction Proyect (WEPP). En el modelo WEPP (Nearing, et al.,
1989), la erosionabilidad se define como la sensibilidad del suelo al desprendimiento o liberación
de partículas siendo una propiedad que depende del tipo de agente erosivo. En este modelo se
utilizan dos parámetros de erosionabilidad uno relacionado con los procesos entre regueros y
otro con los procesos en regueros.
La aproximación matemática para el cálculo de la erosionabilidad del suelo entre regueros
mantiene una estructura similar a las empleadas en modelos empíricos, relacionando la
erosionabilidad con propiedades químicas y físicas del suelo. La expresión empleada en el
modelo WEPP para el cálculo de la erosionabilidad de suelos forestales tiene la forma:
Ki=1000(1810-(1910*sand)-(6327*orgmat)-(846*Θfc)) [18]
Donde.
Ki: es la erosionabilidad entre regueros (kg*s/m4)
Sand: es el contenido de arena (0 a 1),
Orgmat: es el contenido de materia orgánica (0 a 1)
Ɵfc:es el contenido volumétrico de agua a 0,033 MPa (m3/m3).
Cuando el valor de Ki obtenido es mayor de 2×106 (kg*s/m4) el modelo emplea el valor de
2×106 (kg*s/m4) y si es menor de 104 emplea el valor de 104.
72
El modelo WEPP otorga el valor 10000 a todos los suelos con contenido de materia orgánica
superior al 4,5%. Por tanto, el modelo WEPP presenta, al igual que la RUSLE, dificultades para
su aplicación a suelos forestales con elevados contenidos de materia orgánica.
Por otro lado, tomando en cuenta la expresión empleada en el modelo WEPP, la pérdida de
materia orgánica del suelo, efecto frecuente de los incendios forestales, se ve reflejada en los
valores de Ki de forma poco realista.
En la bibliografía recolectada el análisis sobre el modelo WEPP demuestra que el factor Ki
tiene grandes incrementos en suelos con alto contenido de materia orgánica quemada, esto
establece limitaciones para determinar los impactos de los incendios forestales en la
erosionabilidad del suelo.
En suelos que poseen 3% a 42% de material arcilloso se puede usar la siguiente ecuación del
modelo WEPP
Kr=0.0017+0.0024*clay-0.0088*orgmat-0.00088ρd
1000-0.00048*root10 [19]
donde
Kr: representa la erosionabilidad del suelo en los regueros (s/m1)
Clay: es el contenido de arcilla (0 a 1).
Orgmat: es el contenido de materia orgánica (0-1)
ρd: es la densidad aparente del suelo seco (kg/m3)
Root10 es la masa de raíces en los 10 cm superficiales del suelo (kg/m2).
Tener en cuenta el contenido de materia orgánica entre el 0,5 y el 11,2% y la densidad
aparente entre 1200 y 1800 kg/m2.
Por último, para el cálculo de la fuerza de corte crítica (τc) la expresión empleada en el
modelo WEPP es la siguiente:
73
τc=3.23-5.6*sand-24.2*orgmat+0.9*ρd
1000 [20]
donde
τc: es la fuerza de corte crítica para la liberación de partículas por el flujo en los regueros (Pa).
Nota: los restantes parámetros de la ecuación son iguales a los empleados en las anteriores
ecuaciones (Sand, orgmat, ρd).
Los límites sugeridos de τc están entre 0,3 y 7 pascales (Alberts, et al., 1995). Por tanto, para
el caso de un suelo con un contenido de arena del 50% y una densidad aparente de 1200 kg m-2
solamente darían resultados validos de τc los contenidos de materia orgánica inferiores al 4%.
Con este metodo se puede encontrar limitciones en la obtencion de resultados que permitan de
manera confiable evaluar el impacto de un incendio forestal en el suelo, es necesario desarrollar
metodologias en campo para poder contrastar los resultados obtenidos por el método
USLE/RUSLE.
Test de impacto de gota de agua (CND, Counting the Number of Drop-impacts). El
método original fue propuesto por (Mc Calla, 1944) y posteriormente modificado por (Low,
1954). Utilizar un golpeteo repetitivo de gotas sobre el mismo agregado permite incrementar
progresivamente la energía aplicada sobre el agregado. Se han propuesto distintos test siguiendo
esta idea, si bien fue el profesor Imeson de la Universidad de Ámsterdam quien desarrolló un test
sencillo que permitía cuantificar la estabilidad de los agregados y discernir qué muestras eran
más inestables.
Se recomienda que los agregados se seleccionen con cuidado, evitando golpes y
aplastamientos durante el muestreo, el transporte, el tamizado y manejo posterior en el
laboratorio. En estos test se suele utilizar un tamaño de agregados manejable (8 mm) que permite
74
su manipulación individual. Es recomendable duplicar las muestras ya que el test se aplica en
seco y en húmedo.
Conseguir que el impacto de una gota se produjese sobre un mismo agregado fue el primer
problema que se tuvo que solucionar en este método. Y determinar cuándo se había roto o
disgregado el agregado, el segundo. El primer problema se solucionó con una pipeta de caudal
continuo que formaba gotas de 0,1 g de peso colocada a 1 m de altura (energía cinética del
impacto 9,8x103 erg). Para evitar las turbulencias del aire que pudiesen modificar la trayectoria
de la gota en su caída, y, por lo tanto, fuese difícil que impactase sobre el agregado
reiteradamente, se hace caer la gota sobre el agregado a través de un tubo de PVC de 20 mm de
diámetro. De esta forma se evitaban también las corrientes de aire siempre presentes en un
laboratorio. La segunda cuestión, la de determinar el momento de la rotura del agregado, se
solucionó depositando el agregado sobre un tamiz de 2,8 mm de luz, cuando el agregado, tras
repetidos impactos de gota, se desmoronaba y pasaba a través del tamiz se detenía la cuenta de
los impactos de gota recibidos. Se repite la misma operación, pero con el agregado humedecido
por capilaridad para determinar el efecto de la humedad en la estabilidad de los agregados.
En general los test con impacto de gotas son sencillos, pero muy laboriosos. Se debe intentar
que el impacto de las gotas se produzca entre 1 y 2 segundos para que el efecto más importante
sea el golpe de la gota y no la dispersión por el contacto con el agua.
Se suelen utilizar 20-25 agregados por muestra, secados al aire, lo que supone por cada
agregado el 4-5% de toda la muestra. Es posible utilizar más agregados, pero no se recomienda
disminuir el número debido a la variabilidad en la respuesta dentro de la misma muestra. Se
aconseja tomar notas de la forma en la que se produce el desmoronamiento o rotura del
agregado. Por ejemplo, si hay raíces que mantienen el agregado unido, si se rompe en micro
75
agregados, o bien se van desgranando las partículas, si se aprecia dispersión o turbidez en el agua
que queda en el tamiz. Es por lo tanto una labor que puede parecer tediosa pero que es
apasionante ya que de estas apreciaciones surge el conocimiento de cómo están formados los
agregados y cómo se degradan.
Los resultados se expresan como porcentaje en peso de agregados estables. Cada agregado es
sometido al impacto de gotas hasta que se destruye. Se contabiliza el número de impactos de
gota hasta 100 gotas. Se considera que el agregado es muy estable si permanece sin deshacerse
tras 100 impactos de gotas (Imeson y Vis, 1984), y tanto menos estable cuanto menor es el valor
del CND. Se distingue entre los húmedos a pF1 y los secos. Algunos autores contabilizaron hasta
200 gotas de impactos para determinar la estabilidad de los agregados (Cerdà, 1993), si bien no
se encontraron diferencias substanciales respecto a mantener la cuenta de impactos de gota hasta
100.
Test del impacto de diez gotas de agua (TDI, Ten Drops Impacts). Empleando el mismo
equipo, altura de caída de gota y tamaño de agregados, que para el test CND, el test TDI (Ten
Drop Impacts) -el cual podría ser considerado una variante del mismo- consiste en que cada
agregado sufra el impacto de diez gotas. Después se cuantifica el peso del agregado
superviviente y de la muestra que como consecuencia del impacto de las diez gotas fue arrastrada
a través del tamiz de 2,8 mm. Se utiliza la media de 20 agregados por muestra. (Imeson y Vis,
1984).
Simulador de lluvia. Los simuladores de lluvia es un sistema hidráulico el cual busca recrear
artificialmente las condiciones normales de lluvia, en estas incluye el tamaño de la gota, la
energía cinética, la erosión y arrastre de material, en el desarrollo científico se han establecido
varios modelos de simulador de lluvia, cada vez más eficientes y completos, adicionalmente es
76
más eficiente que esperar que llueva de manera natural para analizar los cambios que se pueden
producir en la zona afectada. En la actualidad el avance que tienen los simuladores de lluvia es
increíble, son adaptables a cualquier condición, y tienen varias capacidades como el desarrollo
de dispersión de la gota de agua mediante boquillas de pulverización o una simple salida de
tubos u orificios para la aplicación de lluvia artificial.
Metodología general para el uso de simuladores de lluvia. Según lo recomienda en el
artículo “La lluvia simulada como herramienta para la investigación del efecto de los incendios
forestales sobre los suelos” (Cerdà, et al., 2010), el uso de simuladores de lluvia en zonas
afectadas por incendios forestales debe permitir la comparación en la zona quemada con una
zona control no afectada por el fuego, o bien hacer un seguimiento de la evolución post-incendio
que permita conocer los efectos de los incendios sobre el suelo. En todos los casos la
investigación parte de experimentos individuales que permitirán disponer de repeticiones de
medidas en la misma zona.
Fase 1 Tratamiento previo.
1. Elección de la zona a estudiar y su control si procede
2. Seleccionar las zonas donde se instalarán las parcelas con el objetivo de que sean
representativas del estudio.
3. Instalación de las parcelas y comprobación de su buen drenaje y recolección de la
escorrentía y sedimentos.
4. Toma de muestras del suelo de cada parcela (las dimensiones dependen del
investigador y de la zona afectada por el incendio forestal) para la determinación de sus
propiedades. Se deben tomar muestras de la ceniza y caracterizarlas en el campo
77
(densidad y textura) y posteriormente en el laboratorio. La humedad del suelo se puede
determinar in situ o en el laboratorio.
5. Descripción del perfil del suelo, con especial atención a los primeros 5
centímetros y a la presencia de costras, macro poros, vegetación y restos de hojarasca. En
el caso del suelo quemado se deben describir las cenizas.
6. Toma de fotografías de la parcela, es muy importante una toma de una foto
vertical para determinar la cubierta del suelo
7. Comprobación en el laboratorio del funcionamiento del simulador de lluvia. Se
debe comprobar que las boquillas producen la lluvia deseada para el experimento. Para
ello es muy recomendable en parcelas pequeñas (< 3 m2) disponer de una parcela móvil
sellada que permita cuantificar la lluvia antes y después del experimento
Fase 2 Ejecución del experimento.
1. Colocación del simulador de lluvia sobre la parcela.
2. Puesta a punto de los aforadores (automáticos o manuales), de los pluviómetros y
de los cronómetros.
3. T1. Se inicia la lluvia. Determinar el momento del encharcamiento inicial (se
detecta cuando hay brillos en la superficie del suelo, Tp1), y encharcamiento total
(cuando el 40% de la parcela potencialmente enchárcale muestra un encharcamiento
evidente, Tp2). También se debe determinar cuándo se produce el inicio de la escorrentía
superficial (primer movimiento de la escorrentía en superficie, Tr1) y cuando la
escorrentía es evidente (cuando hay conexión entre charcos o drenaje claro, Tr2).
Finalmente se determina el momento en que aparece caudal en la salida (Trs) que
78
determinará el inicio de la curva de escorrentía que será cuantificada a intervalos
regulares de tiempo (por ejemplo, 1 minuto) o de caudal (por ejemplo, 100 mL).
4. T2. Inicio de las mediciones de la escorrentía. Se deben tomar a intervalos
regulares para determinar con exactitud la forma de la curva. Si el caudal es elevado, se
puede determinar incluso cada 10 segundos. Cada muestra de escorrentía, o bien una
muestra cada 5 o 10 minutos, debe ser conservada para su posterior análisis en el
laboratorio.
5. T3. Fin de la lluvia. Suelen reproducirse lluvias de 60 minutos ya que esto
permitirá hacer análisis de tiempos inferiores si fuera necesario. La duración del
experimento debe estar relacionada con la intensidad de la lluvia. Si la lluvia simulada es
intensa debe reducirse el tiempo, y, si no es intensa debe aumentar el tiempo. Tras el fin
de la lluvia se debe seguir midiendo la escorrentía para determinar el caudal y para
conocer el tiempo hasta el fin de la escorrentía (Tf), lo que permitirá conocer el tiempo de
tránsito de la escorrentía sobre la parcela.
6. Durante la lluvia simulada, uno de los componentes del equipo -siempre la misma
persona debe determinar los Tp, Tr, Tro, Tf, y tomar notas sobre los cambios sufridos por
la superficie. También se deben tomar fotografías que luego permitirán reconstruir el
experimento y de ser posible, grabar los experimentos en video con el fin de poder revisar
el buen funcionamiento del aparato y tener registrados los cambios en la superficie de la
parcela, lo cual es de gran ayuda en el caso de los incendios forestales debido a la efímera
presencia de cenizas.
Fase 3 Mediciones después de la lluvia.
79
1. Toma de fotografías y de muestras del suelo para determinar la humedad después
de la lluvia.
2. Descripción y medida del frente de humedad mediante excavación. Se debe abrir
primero el tercio inferior de la parcela. Después el centro de la parcela y finalmente el
tercio superior. Esto permitirá tener tres frentes de humedad a distintas distancias del
colector de escorrentía. En parcelas de más de 2 m2 es aconsejable abrir más frentes de
humedad. Estos frentes deben de abrirse, medirse y describirse entre 10 y 30 minutos
después del experimento.
3. Al abrirse perfiles para la determinación del frente de humedad se pueden
encontrar zonas secas y húmedas alternantes, o zonas de flujo preferente. Si se cree
conveniente se deben tomar muestras para poder determinar en laboratorio las razones de
estas diferencias, que suelen ser debidas a la presencia de substancias hidrofóbicas.
Fase 4 Proceso en laboratorio.
1. En el campo se deben clasificar y ordenar las muestras, además de comprobar con
la ficha de campo que todas las muestras están en condiciones. Las muestras para la
determinación de nutrientes en la escorrentía deben ser refrigeradas y analizadas con
prontitud (antes de 24 h).
2. Se debe determinar la concentración de sedimentos tan pronto como sea posible.
Por desecación de la muestra es el método más habitual, pero se puede utilizar la turbidez
o el filtrado de la muestra para acelerar el proceso.
3. Determinar la humedad de las muestras del suelo tomadas antes y después del
experimento a distintas profundidades.
80
4. Pasar a soporte electrónico las fichas de campo. Se recomienda hacerlo tan pronto
como sea posible para poder hacer cálculos básicos y sencillos (por ejemplo, caudal total
y coeficiente de escorrentía) y de esa forma tomar decisiones sobre si se deben hacer
cambios en el tipo de lluvia o parcelas.
5. Iniciar el cálculo de las variables deseadas: caudal, sedimentos totales o
composición química de la escorrentía, entre otros.
6. Desarrollar una base de datos para cada experimento y cada zona.
Test de simulación de lluvia 1. Este método propuesto por (Benito, et al., 1986) que es para
determinar la perdida del suelo mediante la escorrentía utilizando un simulador de lluvia es
obtenido del artículo ¿Cómo estudiar la estabilidad de agregados en suelos afectados por
incendios? Métodos e interpretación de resultados. (Mataix-Solera, et al., 2010).
El simulador de lluvia consta de una boquilla pulverizadora fija marca Matabi, modelo súper,
dispuesta a 2 m de altura de la muestra de suelo y con un interceptor del flujo de caída que gira a
una velocidad de 60 r.p.m. La intensidad de lluvia aplicada es de 45 mm h-1 y la energía cinética
de 13,6 (J/m2) (m/m). (Benito, et al., 1986). El protocolo es el siguiente: se colocan 50 g de suelo
tamizado a 2 mm en tamices de 15 cm de diámetro y 0,25 mm de malla y se humedecen por
capilaridad aproximadamente 12 horas. Los agregados se someten a la lluvia simulada durante
30 minutos. Se recoge el suelo que pasa a través del tamiz y una vez decantado se seca en estufa
a 105 °C hasta alcanzar un peso estable. Los resultados se pueden expresar como pérdida de
suelo en (g/ (m2 *min1)) que podría considerarse una medida de la erosionabilidad del suelo o
bien cómo % de agregados estables. Para ello es necesario dispersar con hexametafosfato sódico
la fracción de agregados que permanece en el tamiz para conocer la cantidad de partículas de
arena con diámetro superior a 0,25 mm (Benito, et al., 1986).
81
AE%=100*(A-B)/(P-B) [21]
Donde
AE% = agregados estables (% p/p)
A: peso de los agregados estables + partículas de arena > 0,25 mm (g)
B: partículas de arena > 0,25 mm (g)
P: peso de la muestra (g)
Figura 3-11: Ejemplo de un simulador de lluvia para diferentes tipos de parcelas, Fuente (Centro de estudios
superiores Nova Spania, 2008)
Test de simulación de lluvia 2. Este método fue desarrollado y puesto a punto en el Centro
de Edafología y Biología Aplicada del Segura, CEBAS-CSIC de Murcia por Antonio Lax en
1991. Está basado en el Método de (Benito, et al., 1986). Con este método se valora el efecto de
la energía destructiva del agua, en forma de lluvia (García-Orenes, 1992). Se basa en suministrar
un volumen determinado de agua en forma de gotas “lluvia artificial” de energía conocida
(Benito, et al., 1986; García-Orenes, 1992) sobre la muestra de suelo. Con este método se
82
produce una ruptura mecánica de los agregados del suelo por el impacto de las gotas de agua.
(Roldán, et al., 1994b, Basado en Benito, et al., 1986).
Ejemplo de aplicación. En este método se utiliza un simulador de lluvia de laboratorio
construido con un recipiente de PVC de 14 cm de altura, con un diámetro de 7,2 cm y abierto en
su parte superior. Las gotas de 1,6 mm de diámetro se generan con agua destilada a partir de 11
boquillas de pipetas automáticas y se dejan caer desde una altura de 1 m sobre los agregados
dispuestos homogéneamente sobre un tamiz de 0,25 mm de luz, humectados previamente por
pulverización. La energía cinética de la lluvia por metro cuadrado es de 270 J/m2, calculado tras
la calibración del equipo (García-Orenes, 1992; 1996). El protocolo es el siguiente: se pesan 4 ±
0,01 g de agregados de suelo (P) correspondiente a la fracción del suelo comprendida entre 4 y
0,25 mm, aunque algunos autores han empleado otras fracciones (siempre > 0,25 mm). Se coloca
y extiende uniformemente sobre un tamiz de 0,25 mm de luz seco. El suelo se humedece con
agua destilada mediante pulverización y al cabo de 10 minutos, los agregados se someten a lluvia
simulada desde 1 m de altura durante aproximadamente 1 minuto. El volumen total de agua en
forma de lluvia es de 150 mL. La muestra de suelo que resiste la lluvia y queda en el tamiz, se
pasa mediante lavado con agua destilada a una capsula de porcelana previamente tarada (T). Se
seca a 105 °C, se enfría y se vuelve a pesar (A). Se humedece el contenido de la capsula
llenándola con agua destilada.
Posteriormente los agregados que han resistido la lluvia se rompen con la ayuda de una varilla
de vidrio y se vuelve a pasar por el tamiz de 0,25 mm, esta vez ayudándose de una varilla y
chorro de agua a presión realizándose lavados a través del tamiz. El material que queda en el
tamiz (arenas, gravas y materia vegetal) se pasa mediante lavado con agua destilada de nuevo a
la cápsula de porcelana, se seca a 105 °C y se pesa (B). El resultado se expresa como el
83
porcentaje de agregados estables a una lluvia de energía conocida respecto a los agregados
totales del suelo entre 0,25 y 4 mm:
AE%=100*(A-B)
(P+B+T) [22]
Donde
AE%: Agregados estables (% p/p)
T: peso de la cápsula (gr)
A: peso de la cápsula + peso de agregados de suelo que ha resistido la lluvia (gr)
B: peso de la cápsula + arenas y material vegetal separado de los agregados de suelo que han
resistido la lluvia. (gr)
P: Peso de agregados de suelo en gramos utilizado. (gr)
Para interpretar los resultados de estabilidad obtenidos con este método, se recogen los rangos
establecidos en el trabajo de (Ramos y Nacci, 1997).
Tabla 3-4 Interpretación de los valores de estabilidad de agregados
Clase o nivel de estabilidad AE (%)
Elevada >75
Media 50-60
Baja <50
Nota: Tomado de (Mataix-Solera, et al., 2010)
Test de simulación de lluvia 3. Este método emplea un simulador de lluvia presurizado con
boquilla fija, es decir, posee una presión fija con un tipo de boquilla fija, desarrollado en la
Universidad de Cranfield, Silsoe. La boquilla es Lechler 460.848.30. CE, como la que se muestra
en la Figura 3 - 12 que trabaja a 103,425 KPa y se localiza a 2 m de altura sobre la zona de
84
trabajo. Es imprescindible calibrar el simulador de lluvia para asegurar una uniformidad espacial
y temporal de la intensidad de la lluvia, la distribución del tamaño de gotas y de su energía
cinética (Julios).
Figura 3-12: Boquilla Lechler 460.848.30, Fuente (interempresas, 2017).
La intensidad de lluvia se determina colocando 30 recipientes sobre esta cuadrícula bajo el
simulador de lluvia. Se realiza una simulación de lluvia de 15 minutos y se registra el volumen
de agua recogido en cada uno de los recipientes. El mismo procedimiento se repite 6 veces para
identificar la existencia de alguna variabilidad espacial y temporal en los resultados. Como datos
tras una calibración realizada la boquilla produce una intensidad reproducible tanto espacial
como temporalmente de 70,03 mm/h (n=6) en 12 de los 30 puntos de calibración. La distribución
del tamaño de gotas y la energía cinética de la lluvia se determina empleando el método
Cumulative Drop Class (CDCM) (Simmons, 1998). Este método se basa en el cálculo de la
energía cinética de la lluvia (J*m-2) mediante la suma de las energías cinéticas de cada clase
individual de tamaño de gota. El tamaño de la gota se determina mediante una modificación del
método de (Hudson, 1964), siguiendo la metodología propuesta por (Simmons, 1998). El valor
medio de D50 calculado es de 1,33 mm. La boquilla produce una energía cinética reproducible
85
espacial y temporalmente de 10,88 J/ (m2*min1) (estimada mediante el método Cumulative Drop
Class, CSCM). Una vez calibrado el simulador, se pesan 50 g de muestra de agregados del
tamaño 3,35-5 mm y se humedecen con 100 mL de agua destilada durante 30 minutos, para
asegurar las mismas condiciones iníciales que en el método de tamizado en húmedo. A
continuación, estas muestras se transfieren a la parte central de los tamices de 0,5 mm de malla,
para evitar los efectos de borde durante la simulación. Aquí se emplea un solo tamiz en lugar de
la batería de tamices usada en el método de tamizado en húmedo, para evitar que los tamices
superiores intercepten y modifiquen la lluvia que llega a los inferiores. Finalmente, las muestras
se someten a la simulación de lluvia durante un tiempo igual al empleado en la agitación del
tamizado en húmedo (17 minutos). Doce tamices con los agregados se sitúan en los puntos de
calibración bajo el simulador de lluvia, 2m por debajo de la boquilla. El mismo procedimiento se
repite 6 veces para cada muestra.
Tras su exposición a la simulación de lluvia, el material que permanece sobre el tamiz se
trasfiere a un recipiente, se seca en estufa a 105 °C durante 48 h hasta masa constante y se pesa
(m1). Posteriormente el material se dispersa mediante humectación y presión, se lava con agua
destilada a través de un tamiz de 0,5 mm de malla y se seca de nuevo en estufa a 105 o C durante
48 h. Finalmente se pesa para determinar la presencia de partículas gruesas (m2). Este valor se
resta de (m1) para obtener los agregados estables al agua mayores de 0,5 mm de diámetro.
𝑚 = 𝑚1 − 𝑚2 [23]
m= agregados estables al agua mayores de 0.5 mm de diámetro.
m1= material seco que fue expuesto a la simulación de lluvia.
m2= material seco que fue lavado con agua destilada y pasado por un tamiz de 0.5 mm.
86
Métodos Para Determinar Afectaciones en la Permeabilidad e Identificación de
Hidrofobicidad en el Suelo Afectado por un Incendio Forestal
Lisímetros. Es un depósito enterrado, de paredes verticales, abierto en su parte superior y
relleno del terreno que se quiere estudiar. La superficie del suelo está sometida a los agentes
atmosféricos y recibe las precipitaciones naturales. El agua de drenaje es medida, al igual que la
humedad y la temperatura del suelo a diferentes profundidades (Amacha Vera, 2015).
Infiltrómetros. Es un aparato sencillo, de uno o dos tubos de chapa de diámetro fijo. Se clava
en el suelo a una profundidad variable, se le agrega una cierta cantidad de agua y se observa el
tiempo que tarda en infiltrarse. (Amacha Vera, 2015).
Tubos. Es un tubo de cilíndrico de 0,20 a 0,25 cm de diámetro y un alto de 0,60 m, que se
hinca en el suelo, midiéndose el descenso del agua, con el principal inconveniente que el agua
infiltrada por el círculo del fondo, en las zonas del suelo a los lados del aparato participan
también en la infiltración; dando medidas superiores a la realidad. (Amacha Vera, 2015).
Infiltrómetro de doble anillo. (Amacha Vera, 2015) En su artículo “Determinación de la
permeabilidad de los suelos basados en la metodología del Infiltrómetro de mini disco en la zona
de Yanahurco, Napo” define el Infiltrómetro de doble anillo como: Dos anillos concéntricos,
usándose el interior, de 23 cm. de diámetro para determinar la velocidad de infiltración, mientras
que el exterior de 35 cm se inunda a las mismas profundidades para disminuir los efectos de
frontera en el anillo interior. Los anillos se insertan en el suelo a la profundidad mínima
necesaria para evitar las fugas de los mismos. La medición es menor que la anterior y más
concordante con la capacidad real del suelo. El método de Muntz trabaja con los mismos anillos,
pero cambia la forma de medir: junto al cilindro interior se entierra una punta, colocándose una
87
determinada cantidad de agua por encima y repitiendo la medición en intervalos de tiempo y
descenso del agua.
Ensayo de infiltración. Los ensayos de infiltración permiten conocer la variación de la
capacidad de infiltración en función del tiempo, decreciente a medida que transcurre el mismo.
Los ensayos más simples y difundidos son los que se desarrollan con los anillos concéntricos.
Los datos obtenidos de campo se vuelcan en una planilla registrándose las distintas alturas de
agua y los tiempos correspondientes. Los intervalos de tiempo dependen del suelo donde se hace
la medición. Con los datos de altura y tiempo se obtienen los deltas de ambos. (Amacha Vera,
2015).
La capacidad de infiltración se obtiene del cociente entre cantidad de agua infiltrada y el
intervalo de tiempo: f = Variación altura / Variación de tiempo.
Ecuación de Horton. Una de las primeras ecuaciones de infiltración fue desarrollada por
Horton en 1939, quien, a partir de experimentos de campo, estableció, para el caso de un suelo
sometido a una precipitación con intensidad siempre superior a la capacidad de infiltración.
(Crisóstomo Muñoz, 1988). La relación empírica para representar el declive de la infiltración con
el tiempo puede ser presentada de la siguiente forma:
f=f0+(f0-fb)*e-k*t [24]
Donde:
f: tasa de infiltración en el tiempo (t).
f0: Tasa de infiltración inicial en el tiempo (t=0)
fb: Tasa mínima de infiltración (adimensional).
K: Constante de decaimiento (t-1).
88
t: Tiempo pasado desde la saturación superficial del suelo
Los valores de 𝑓0, 𝑓𝑏𝑦 𝐾 están asociados en los suelos y la cubierta vegetal. Se determina 𝑓0
en suelo completamente seco y 𝑓𝑏 en suelo totalmente saturado. (Amacha Vera, 2015).
Infiltrómetro de mini disco. Siguiente informacion sobre el infiltrómetro de mini disco es
obtenida del artículo de determinación de la permeabilidad de los suelos basados en la
metodología del infiltrómetro de mini disco en la zona de Yanahurco, Napo. (Amacha Vera,
2015).
El infiltrómetro de minidisco es ideal para medidas de campo; debido a su tamaño compacto,
además el agua necesaria para el funcionamiento se puede transportar fácilmente en una botella
de agua personal. También práctico para laboratorio y uso en el aula, en la demostración de
conceptos básicos de la conductividad hidráulica del suelo (Decagon, D, 2012).
Procedimiento: Para su utilización se llena de agua a ambas cámaras tapándose
herméticamente con el disco y el tapón de goma, se coloca verticalmente sobre la superficie del
suelo. Previamente se coloca un anillo de plástico de 2mm de grosor relleno de arena de 0.5 mm
diámetro, a fin de lograr un buen contacto hidráulico entre el Infiltrómetro y el suelo.
Una vez hecho esto el agua dentro del tubo fluye y se infiltra dentro del suelo a una tensión
igual a la que produce el capilar dentro de la cámara de burbujas en un rango de -0.5 cm, - a -6.0
cm de la columna de agua. En el caso de la tensión -0.5 cm la succión es menor, por tanto, la
fuerza vertical creada entre por la cohesión y la tensión superficial es menor, al ir disminuyendo
las tensiones hasta -6.0 cm. la fuerza vertical incrementa.
89
Dado que los diferentes tipos de suelos tienen diferentes velocidades de infiltración, medir los
cambios de volumen en función del tiempo puede ser difícil a menudo, sobretodo en suelos
arenosos donde el agua infiltrará rápidamente. (Amacha Vera, 2015)
Por lo tanto, se puede ajustar la velocidad de succión para adaptarse mejor a la medición de
infiltración para el tipo de suelo que se está midiendo. Para la mayoría de los suelos, se ajustá
una tasa de succión de 2 cm. Particularmente en suelos arenosos (texturas arenosas y
arenofrancosas), donde se obtienen altas tasas de infiltración, se ajusta a 6 cm, y cuando el suelo
es más compacto (texturas arcillosas, arcillas pesadas y arcillo-limosas), donde la infiltración es
mucho más lenta, se ajusta a una succión de 0,5 cm. El gasto volumétrico será de un mínimo de
20 ml de agua.
Finalmente, antes de levantar las lecturas de infiltración en campo, es necesario calibrar al
equipo teniendo en cuenta el manejo adecuado del mismo, su instalación, elección de la tasa de
succión de acuerdo con el tipo de suelo y finalmente su colocación de acuerdo como lo indica el
manual de usuario del equipo
Cálculos de infiltración: Existen diferentes métodos para determinar la conductividad
hidráulica del suelo no saturada, pero se propone el método desarrollado por (Zhang, 1997)
debido a su simplicidad.
I=C1*T+C2*√T [25]
K=C1
A [26]
𝐴 =11.65∗(𝑛0.1−1)∗𝑒2.92(𝑛−1.9)∗𝛼∗ℎ0
(𝛼∗𝑟0)0.91 ∗ 𝑛 < 1.9 [27]
𝐴 =11.65∗(𝑛0.1−1)∗𝑒2.92(𝑛−1.9)∗𝛼∗ℎ0
(𝛼∗𝑟0)0.91 ∗ 𝑛 > 1.9 [28]
90
Donde
C1=Se obtiene de la curva de la acumulación de infiltración vs el tiempo (m
s)
C2=Esta relaciona con la absorción del suelo. (M
s2)
K=Conductividad hidráulica no saturada del suelo
A= esta descrito en los valores de diferentes tipos de suelo de Genecheten y los radios de los
discos
n y α: esta descrito enlos valores de diferentes tipos de suelo de genuchten
𝑟0=radio de los discos
ℎ0=Succión del disco
T= tiempo
Tabla 3-5 Parámetros de Van Genuchten para 12 tipos de textura de suelos y valores A de 2,25 cm de
radio de disco y valores de succión entre 0,5 a 6 cm
Textura
𝑟0 = 2.25 𝑐𝑚 𝒉𝟎
α n
-0.5 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7
A
Arenoso 0.145 2.68 2.84 2.40 1.73 1.24 0.89 0.64 0.46 0.33
Areno-francoso 0.124 2.28 2.99 2.79 2.43 2.12 1.84 1.61 1.40 1.22
Franco arenoso 0.075 1.89 3.88 3.89 3.91 3.93 3.95 3.98 4.00 4.02
Franco 0.036 1.56 5.46 5.72 6.27 6.87 7.53 8.25 9.05 9.92
Limoso 0.016 1.37 7.92 8.18 8.71 9.29 9.90 10.55 11.24 11.98
Franco limoso 0.020 1.41 7.10 7.37 7.93 8.53 9.19 9.89 10.64 11.45
91
Franco arcillo-
arenoso
0.059 1.48 3.21 3.52 4.24 5.11 6.15 7.41 8.92 10.75
Franco arcilloso 0.019 1.31 5.86 6.11 6.64 7.23 7.86 8.55 9.30 10.12
Franco arcillo-
limoso
0.010 1.23 7.89 8.09 8.51 8.95 9.41 9.90 10.41 10.94
Arcillo-arenoso 0.027 1.23 3.34 3.57 4.09 4.68 5.36 6.14 7.04 8.06
Arcillo-limoso 0.005 1.09 6.08 6.17 6.36 6.56 6.76 6.97 7.18 7.40
Arcilloso 0.008 1.09 4.00 4.10 4.30 4.51 4.74 4.98 5.22 5.48
Nota: Tomado de Decagon Devices, Infiltrometer Mini Disc, User’s Manual Version 3
Figura 3-13: Infiltrómetro de minidisco Fuente: (Expormatic SAC, 2017)
Método ensayo de la molaridad de la gota de etanol (MED, Molarity of an Ethanol
Droplet test). Este ensayo usa diferentes disoluciones acuosas de etanol a distinta concentración
y, por ende, con distinta tensión superficial (menor a medida que la concentración de etanol
aumenta). Se preparan dichas disoluciones en un rango comprendido entre 0.2Mol a 6Mol, con
92
una diferencia de 0.2Mol entre dos disoluciones. El procedimiento de medida es análogo al
empleado en el ensayo con agua, de modo que si la gota depositada tiene una tensión superficial
superior a la de la muestra no penetrará, y viceversa (Socas, 2016).
Para evitar probar cada concentración por separado, se debe probar las concentraciones
enteras (1Mol, 2Mol, 3Mol, 4Mol, 5Mol y 6Mol), acotando así la medida inicial entre dos
valores, usando después las concentraciones intermedias hasta encontrar la adecuada, es decir, la
menor concentración de etanol para la que la gota penetra en la muestra en un tiempo inferior a 3
segundos. La medida se repite 3 veces para confirmar el valor.
Es muy recomendable realizar los ensayos de repelencia al agua (WDPT y MED) en todas las
muestras el mismo día, para así evitar variaciones en la temperatura o la humedad ambiental que
pudiese sesgar los resultados.
Ensayo del tiempo de penetración de la gota de agua (WDPT, Water Drop Penetration
Time test). Se ha empleado como ensayo cualitativo previo, con el propósito fundamental de
distinguir las muestras repelentes al agua de las no repelentes. Para ello, la muestra se dispone en
una placa de Petri con 10 mm de profundidad. Se iguala la superficie para evitar irregularidades
que puedan sesgar el resultado y acto seguido, se deposita una gota de agua destilada sobre la
muestra usando una jeringuilla desechable. Se mide el tiempo de infiltración de la gota hasta 10
segundos. Si la gota se infiltra antes del tiempo límite, se considera no repelente al agua, y
viceversa. El resultado fue confirmado aplicando un total de 5 medidas por muestra, separando
las gotas entre sí a más de 5 mm, para evitar su interacción.
93
Métodos Para la Mitigación de Daños y la Restauración del Suelo Afectado por un Incendio
Forestal
Los siguientes métodos que se presentan buscan la recuperación del suelo a los daños
hidrogeomorfológicos producidos por el incendio forestal, la aplicación de estos métodos
depende del impacto de daño en el suelo, el entorno afectado y la disposición económica para
atender la emergencia.
Matorrales de materiales vegetales. (Vega J. A., et al., 2013) plantea en su artículo de
“Acciones urgentes contra la erosión en áreas forestales quemadas” el siguiente metodo:
Los matorreales de materiales vegetales son obstáculos dispuestos en la ladera siguiendo
curvas de nivel, para reducir la velocidad de escorrentía y la concentración de flujo, sirviendo al
mismo tiempo de pequeñas presas donde se depositan los sedimentos movilizados. Han sido un
método tradicional del control de la erosión en laderas y pueden realizarse con materiales
vegetales de distinto tipo. Al igual que los matorrales de troncos, no evitan la remoción local del
suelo, pero suponen una barrera para largos desplazamientos de éste y su llegada a los cauces
(Robichaud., et al., 2000; Robichaud., et al., 2010). (Fernández., et al., 2011) encontraron que las
matorrales construidas con matorral no redujeron significativamente las pérdidas de suelo por
erosión después de un incendio, en comparación con un suelo quemado no tratado en Galicia.
94
Figura 3-14: Matorral de material vegetable, en el incendio de Soutelo de 2006. Fuente: (Vega J. A., et al., 2013)
Recubrimiento Vegetal. El recubrimiento vegetal se debe realizar con el fin de recuperar el
daño producido por el impacto de la remoción en masa, el cual afecta la capa vegetal de la ladera
(Hernández, 2013).
Recuperación de las capas del suelo mediante el aporte de material orgánico.
Postura de material vegetal (pasto) que contribuya a la impermeabilización del
suelo buscando disminuir la erosión del terreno.
Siembra de especies que se adapten al terreno
Numerosos autores recomiendan para el país la combinación de la siembra de especies de
poca altura que recubran el terreno y especies arbustivas y arbóreas. La empradización en lo
posible debe incluir la siembra de una gramínea alternada con una leguminosa. Con relación a la
arborización debe pensarse en especies nativas, de acurdo con la altura de la zona, algunas de
rápido crecimiento aunque su profundidad radicular sea moderada, del tipo de arbustos y
95
rastrojos; otras raíces de mayor profundidad, ayudaran a fijar en mayor grado masas del terreno
potencialmente inestable aunque su crecimiento tome mayor tiempo. (Invías,1998).
Ejemplo de aplicación: En zonas de pendiente continuada (hasta el 65%), se puede crear
cobertura con restos vegetales, paja, u otros materiales, con densidad entre 100 y 300 g/m2, para
garantizar la protección del suelo en tanto no se regenera la cubierta vegetal. Este tipo de
protección intenta emular el “mulch” o acolchado natural que en los bosques suponen las hojas y
los otros restos vegetales.
Figura 3-15: Cobertura con paja. Fuente: (dalitoño piña blog , 2016)
La cobertura con paja es la más eficaz y económica. También es interesante la aplicación de
material vegetal local procedente de podas y desbroces de la zona. Cuando en el monte existe
material quemado o/y semiquemado se puede triturar “in situ”, procurando también una
cobertura adecuada para proteger el suelo. En el apartado de RHF se verán ejemplos de
aplicación de este sistema.
Siembra. Consiste en proteger el terreno con la plantación de una cubierta vegetal, que
empiece por herbaceas y mas adelante con arboles nativos, estas siembras se pueden alterar con
las barricadas o con una cobertura de paja. Es muy importante realizar estas siembras luego del
incendio forestal y que se encuentren en periodos de lluvia que permitan un mejor crecimiento a
96
las plantas. Este método se puede combinar con hidrosiembras para los lugares dificiles de
acceder. (de la Fuente Villar & Blond Arredondo, 2010).
La siembra de especies herbáceas ha sido durante mucho tiempo el método más usado para
ayudar a obtener una cubierta vegetal del suelo quemado. La siembra, tanto manual, como aérea,
ha sido muy utilizada en el Oeste de Estados Unidos. En las revisiones efectuadas por
(Robichaud., et al., 2000 y 2010) sobre los métodos de rehabilitación post-fuego, los resultados
de la siembra en la reducción de la erosión no resultaron concluyentes, encontrándose tanto falta
de respuesta al tratamiento, como incrementos y descensos en la producción de sedimentos en
comparación con sitios no tratados. (Beyers, 2009) y (Peppin., et al., 2010) han revisado
recientemente, de forma extensa, las ventajas e inconvenientes de este tratamiento de
emergencia, concluyendo que su efectividad es bastante limitada. La falta de eficacia de la
siembra, se atribuye al hecho de que gran parte de la semilla es arrastrada por la escorrentía
superficial y la erosión y habitualmente no tiene un efecto significativo en los primeros meses
tras el incendio, ni en la cantidad de cobertura superficial del suelo, ni tampoco en la velocidad
de regeneración de la vegetación nativa. Además, la mayor parte de la erosión tiene lugar antes
de que una cubierta suficientemente densa de plantas pueda establecerse (Vega J. A., et al.,
2013).
97
Figura 3-16: Vista general de un área tratada con hidrosiembra en las laderas del río Oitavén (Pontevedra), cuatro
meses después de su aplicación tras incendio en el verano de 2006. Fuente: (Vega J. A., et al., 2013)
Mulching o acolchado. (Vega J. A., et al., 2013) plantea en su artículo de “Acciones
urgentes contra la erosión en áreas forestales quemadas” el siguiente metodo
Este tratamiento persigue crear rápidamente una cubierta protectora del suelo más o menos
continua. Para ello se han empleado diversos materiales, principalmente restos agrícolas
vegetales de trigo, cebada, centeno y arroz, aunque también materiales molidos de subproductos
forestales (restos de podas, desbroces, residuos de corta, tiras, hebras o fragmentos cortados ó
triturados de corteza, ramas y troncos de arbolado, así como virutas, astillas de madera, etc),
utilizando distintas técnicas de aplicación (desde tierra, aire, proyectado con agua, etc) y
mezclados ó no con polímeros sintéticos como la poliacrilamida, solos o con adición de semillas
de gramíneas y leguminosas.
Los efectos beneficiosos del mulching sobre la escorrentía superficial y la erosión provienen,
básicamente, de tres procesos: a) aumento de la intercepción de la lluvia, lo que hace disminuir la
cantidad de agua que alcanza el suelo, y por tanto la disponible para la escorrentía, b) reducción
e la energía cinética de las gotas de la precipitación, y finalmente, c) limitación del movimiento
del flujo superficial de agua, reduciendo su energía. Estos procesos han sido destacados por
98
varios autores, con ligeras variantes. Por ejemplo, (Smets., et al., 2008) atribuyen su eficacia, al
decrecimiento en la generación de escorrentía, al incrementarse el almacenamiento superficial de
agua. Además, se reduce la erosión por salpicadura, disminuyendo así la disponibilidad de
sedimentos, limitándose también la capacidad de trasporte de la escorrentía superficial, por el
incremento de la resistencia al flujo del agua superficial. El resultado final es una alta eficiencia
en la protección del suelo frente a la erosión.
La principal desventaja de este tratamiento es su costo, el riesgo de introducir semillas de
plantas no deseadas (lo que se limita con la utilización de paja esterilizada o residuos forestales
locales), o la posibilidad de su pérdida por viento. Para reducir esta última, y facilitar su
adherencia al suelo, conviene aplicarse en días inmediatos a una suave precipitación, o durante
ella, o al menos en días de alta humedad relativa y escaso viento. La disponibilidad y precio de
los materiales empleados puede variar localmente, en función de la existencia ó no de los
subproductos agrícolas o forestales utilizados y las distancias respectivas de transporte. En el
Oeste de los Estados Unidos, los restos de arroz se han convertido en el material habitual
utilizado para el mulching, ya que se asume que contiene semillas que sólo prosperarán en sitios
encharcados. La aplicación de los mulches desde tierra, tiene un costo más elevado que desde el
aire (generalmente más del doble), exigiendo además mucho más tiempo para tratar la misma
superficie, lo que supone desventajas notables en relación a su aplicación desde el aire. El
mulching es más efectivo sobre pendientes moderadas, y en zonas donde no hay fuertes vientos y
turbulencias. Las pendientes acusadas limitan su eficacia ya que puede ser arrastrado
parcialmente por la escorrentía (particularmente el de astilla de pequeño tamaño). Resulta
también poco apropiado para los fondos de vaguada, por donde se espera que discurra la
arroyada.
99
Figura 3-17: Aspecto invernal de un área tratada con mulching de paja después del incendio de Sotomaior en el
verano de 2006. Fuente: (Vega J. A., et al., 2013)
Poliacrilamidas (PAM). (Vega J. A., et al., 2013) plantea en su artículo de “Acciones
urgentes contra la erosión en áreas forestales quemadas” el siguiente metodo:
La aplicación de estos compuestos puede considerarse como una variante del mulching. Estos
productos comprenden una amplia gama de compuestos químicos orgánicos, copolímeros de la
acrilamida, de cadena simple o compuesta, de muy diferente longitud, con incorporación de sales
inorgánicas y otros compuestos. Su utilización como acondicionadores del suelo en cultivos
agrícolas y el control de la escorrentía y erosión, principalmente en sitios áridos, tiene ya un
largo recorrido (p. ej. Ben-Hur y Letey, 1989; Agassi y Ben-Hur, 1992; Ben-Hur y Keren, 1997;
Ben-Hur, 2001; Ben-Hur, 2006). Una de sus principales ventajas es su reducido costo, del orden
de por lo menos diez veces inferior al del helimulching de paja, y en muchos casos incluso
menor.
Son pocos los experimentos que han sido desarrollados en suelos forestales quemados y los
resultados no son concluyentes por ahora. (Riechers., et al., 2008) encontró una reducción de los
100
sedimentos sólo con las lluvias menos intensas. (Davidson., et al., 2009) no detectó que la
reducción lograda fuera estadísticamente significativa. En ambos estudios, la PAM fue aplicada
en forma de pellets secos, basados en paja o papel comprimidos. (Wohlgemuth y Robichaud,
2007) y (Rough, 2007) no midieron reducciones en la erosión, con la aplicación de la PAM en
seco, a dosis bajas (5,6 kg ha-1), mientras que (Inbar, 2011), con dosis de 25 y 50 kg ha-1
encontró reducciones significativas. Las comparaciones de estos resultados son difíciles, por la
distinta forma de aplicación que implica, en unos casos, la retirada de la ceniza y en otros no,
probablemente la diferente composición de la PAM, características de los suelos y cantidades
empleadas, entre otros factores.
Combinación de siembra con mulching (Vega J. A., et al., 2013) plantea en su artículo de
“Acciones urgentes contra la erosión en áreas forestales quemadas” el siguiente metodo:
Este tratamiento parte de la constatación de la generalmente baja capacidad de la siembra de
herbáceas para producir una cubierta efectiva del suelo en poco tiempo después del incendio y
del importante papel jugado por la vegetación en la protección del suelo, a más largo plazo.
Persigue asegurar una rápida cobertura del suelo, tras el incendio, mediante el mulching, y
facilitar la emergencia de las plantas sembradas. Esto último, al evitar que sus semillas sean
arrastradas por la escorrentía y al procurar mejores condiciones de humedad en el suelo
quemado, por reducción de la evaporación. Sin embargo, un fuerte espesor del mulch podría
también inhibir o retrasar la germinación de esas plantas (Beyers, 2004; Dodson y Peterson,
2010). Aunque la efectividad de la siembra puede verse incrementada apreciablemente con la
adición de otros productos, el costo aumenta notablemente.
101
Hidromulch. (Vega J. A., et al., 2013) plantea en su artículo de “Acciones urgentes contra la
erosión en áreas forestales quemadas” el siguiente metodo:
El hidromulch es una mezcla de diversas fibras orgánicas (de plantas leñosas, papel, celulosa,
algodón, lino, etc), con estabilizadores o fijadores de las fibras añadidas al suelo, agua, agentes
de suspensión y semillas, a los que a veces se añaden fertilizantes. Esta mezcla aplicada sobre el
suelo forma una capa, más o menos continua, protegiéndolo y preservando también la calidad del
agua. Las sustancias fijadoras pueden ser muy variadas, desde polisacáridos de diverso origen
orgánico hasta polímeros derivados de la poliacrilamida y poliacrilatos. Puede ser aplicado desde
el aire o en tierra y es, de cualquier forma, un tratamiento muy costoso. Su costo se reduce unas
tres veces cuando se aplica desde el aire, en comparación con cuando se hace desde tierra, pero
aun así, supone unas cuatro veces más costo que el mulching de paja desde el aire, y si se realiza
desde tierra, seis veces más que cuando el mulching es efectuado a mano (Robichaud., et al.
2003). Por ello es recomendable sólo para subcuencas con altos valores en riesgo en los
alrededores del área a tratar, por ejemplo subcuencas que proporcionan agua a núcleos de
población y que pueden empeorar su calidad por los arrastres de suelo y cenizas, ecosistemas de
alto valor ecológico etc.
Esta técnica ha sido utilizada en diversos incendios en los Estados Unidos, aunque por ahora
ha sido escasamente testada, a nivel científico. En general, ha mostrado una efectividad limitada
en el control de las pérdidas de suelo por erosión, en contra de lo inicialmente esperado, y con
una gran variabilidad. Por ejemplo, en el incendio Hayman (Robichaud., et al.; 2003, 2013 a, b),
en Colorado, la aplicación de 2,24 Mg/ha proporcionó una cobertura del suelo del 65 % pero la
reducción de la erosión fue menor de lo esperado inicialmente: del 18 % el primer año y del 27
% el segundo después del incendio. (Rough, 2007) encontró que la efectividad fue mayor cuando
102
se aplicó desde el aire (49-94%) que desde tierra (17-19%) pero Wohlgemuth et al. (2006), para
la aplicación aérea, hallaron desde ausencia de efecto hasta una reducción del 53% en los
sedimentos generados, en comparación con las áreas no tratadas. Además, (Wohlgemuth., et al.,
2011) detectaron ineficiencia de este tratamiento durante lluvias de alta intensidad. (Hubbert., et
al., 2012) midieron reducciones de sedimentos, tras hidromulching aéreo, en torno al 50%, para
la aplicación en fajas alternadas de unos 30 m de anchura, sobre el 50% del terreno y de
alrededor del 75% cuando se aplicó a la totalidad del terreno, para el primer año después del
incendio, si bien las coberturas reales del suelo conseguidas fueron menores.
Se ha observado que la efectividad de este tratamiento depende de varios factores, tales como
tasa de aplicación, longitud de la ladera, pendiente, vegetación residual, y, especialmente, los
componentes del mulch, mantenidos en secreto por las compañías suministradoras. Además, es
muy conveniente asegurarse, en su aplicación, que el material se fije inicialmente bien al suelo y
de que se mantenga durante al menos un año. La desaparición del hidromulch es bastante rápida
(20-24 meses), una de sus desventajas (MacDonald y Robichaud, 2008). Es importante señalar
que los equipos de aplicación desde tierra, bastante pesados, tienen fuertes limitaciones de
movimiento en áreas con pendiente. A ello hay que añadir, la dificultad de conseguir una
longitud efectiva de impulsión de la mezcla viscosa, suficientemente grande. Por ello, la
aplicación desde tierra suele limitarse a fajas paralelas a las pistas.
Barricadas o trampa de sedimentos. En laderas con alta pendiente la escorrentía y el
transporte de material despues de un incendio forestal aumentara dramaticamente, para reducir el
impacto de este fenomeno se puede realizar un método preventivo practico el cual consiste en
103
construir barreras en los sectores de la ladera donde se identifique el perfil de drenaje, estas
barreras se pueden realizar con restos de maderas que quedaron tras el incendio forestal. (de la
Fuente Villar & Blond Arredondo, 2010)
Descapote parcial de matorral, 10 m a ambos lados del arroyo, cañada, donde irán
las barricadas, retirando los restos quemados de matorral muerto.
Corte de los restos de arboles quemados, cuyos troncos servirán de material para
hacer la barricada y las ramas se utilizarán para relleno de estas, aguas arriba, junto con el
matorral desbrozado.
Construcción de la barricada en sí, replanteo, colocación de los troncos,
realización de las estacas, clavado de estas y atado con cuerda para sujetar y asegurar la
barricada.
La longitud entre cada barricada es variable, depende de la longitud de la cuenca y
condiciones de la misma.
104
Figura 3-18: Barricada en línea de drenaje de la cuenca o ladera. Fuente: (Ruiz & Luque, 2010)
Construcción de estacas verticales o horizontales: que sirven de freno a la erosión en tanto no
brotan, y que una vez lo hacen, ejercen todas las funciones de protección del suelo que cumple la
vegetación natural. Este método es muy interesante, y se puede aplicar en los cordones de
vegetación, pues crea verdaderas murallas vivas, que reducen la escorrentía y facilitan la
infiltración. Aplicar preferentemente en fondos de vaguada y en márgenes de pequeñas
corrientes de agua muy erosionables después del paso de los incendios. (Ruiz & Luque, 2010).
Este tratamiento implica el derribo de arbolado quemado, su desrame, y la utilización de sus
troncos para ser dispuestos en el suelo, siguiendo curvas de nivel, con objeto de proporcionar una
barrera mecánica que sirva de pequeña presa donde se depositen sedimentos desplazados por la
escorrentía, reduciendo así su movimiento y promoviendo la infiltración, (Vega J. A., et al.,
2013). La idea es también disminuir la energía cinética del agua de escorrentía superficial, al
decrecer la velocidad de ésta, y limitar su capacidad de incisión en el terreno, al reducir la carga
sólida de finos en suspensión en el agua y disminuir su turbidez. Los matorrales de troncos
aumentan la rugosidad hidráulica del terreno y dificultan la concentración de flujo. Su capacidad
de almacenar sedimentos depende de la pendiente, del diseño, tamaño y longitud de los troncos
empleados, la separación entre ellos y el grado de contacto con el suelo de estas barreras. Si no
están bien diseñadas e instaladas pueden concentrar la escorrentía, causando daños que podrían
ser mayores que en ausencia de tratamiento.
A pesar de su amplia utilización en muchos países, no está demostrado que sean un medio
muy eficaz para limitar la erosión después de incendios (Robichaud., et al., 2000; De la Fuente y
Blonde, 2010; Robichaud., et al., 2010). De hecho, son mayoría los experimentos realizados en
105
los Estados Unidos donde no se ha encontrado que este tipo de estructuras reduzcan
significativamente las pérdidas de suelo por erosión post-incendio (Wohlgemuth., et al., 2001;
Wagenbrenner., et al., 2006; Robichaud., et al., 2008 a y b; Robichaud, 2009), comparados con
unos pocos donde se observó un efecto positivo de este tratamiento (Robichaud., et al., 2008 b).
Estos estudios también demostraron que los matorrales de troncos para el control de la erosión
son más eficaces para reducir los efectos de eventos de lluvia de corta duración (Wagenbrenner.,
et al., 2006; Robichaud., et al 2008, a y b) y pueden no resultar apropiados en zonas de alta
precipitación (Robichaud., et al., 2005). (Miles., et al., 1989, 2005) consideran que su eficacia
para el control de la erosión no compensa el fuerte costo que supone su instalación, que
usualmente es un 50% más alto que el mulch. Además su ejecución es lenta y el riesgo de
realizarla inadecuadamente es alto, (Vega J. A., et al., 2013).
Figura 3-19: Construcción de matorrales de troncos tras incendio en Cerro Muriano (Córdoba). Fuente: (Vega J.
A., et al., 2013)
106
Rápidas escalonadas. (Vega J. A., et al., 2013) plantea en su artículo de “Acciones urgentes
contra la erosión en áreas forestales quemadas” el siguiente metodo:
Son estructuras de piedra formando escalones. Están diseñadas para reducir la escorrentía
superficial. Suelen emplearse en combinación con otros tratamientos como la siembra. Tienen un
gran impacto visual aunque pueden resultar efectivos para la recuperación de la vegetación de
zonas incendiadas. Parecen ser eficaces para alterar la respuesta hidrológica a tormentas de corta
duración y alta intensidad, pero, igual que ocurría con los matorrales de troncos, no se ha detectado
una respuesta positiva frente a eventos de baja intensidad y larga duración (Robichaud., et al.,
2000). En españa, en las ciudades de Andalucía y Levante se han utilizado ampliamente en la
restauración de incendios (Costa., et al., 2006).
Barreras transversales. El siguiente método fue planteado en el artículo de “Acciones
urgentes contra la erosión en áreas forestales quemadas” (Vega J. A., et al., 2013) ¿ revisar
porcentaje de copia?
Son obras de tamaño reducido situadas en regueros y cursos de agua pequeños que se utilizan
para atrapar sedimentos y otros materiales sólidos, movilizados desde las laderas, y para reducir
la velocidad y el pico de descarga del agua de escorrentía, limitando su llegada a los cauces y la
posibilidad de que sean incorporados a la corriente. Los depósitos de suelo, cenizas y restos
orgánicos recogidos pueden ayudar a la recuperación de la vegetación. Pueden fabricarse con
alas de paja, troncos o piedras, dependiendo del lugar y de la disponibilidad de estos materiales.
Las presas de balas de paja son un sistema de control de la erosión temporal construidas con 3 a
5 balas de paja, en función de la anchura del canal (Napper, 2006). En España, en la ciudad de
107
Andalucía es habitual su instalación tras incendio con troncos procedentes del arbolado
quemado, dispuestos vertical u horizontalmente, dependiendo del tamaño y de la forma del
cauce, rellenándose los huecos con ramajes del arbolado cortado (Costa., et al., 2006). Aunque
no se ha evaluado cuantitativamente su eficacia, a juicio de los técnicos es un tratamiento
efectivo para reducir la velocidad del flujo de escorrentía y atrapar material sólido (Costa., et al.,
2006; Ruiz y Luque, 2010).
El tratamiento es más adecuado para cuencas de pendiente suave, y de pequeño tamaño
(menos de 3 ha). Las presas de balas de paja ofrecen buenos resultados cuando son instaladas de
forma apropiada, pero necesitan estar bien adosadas al terreno y sujetadas con postes verticales.
Son ineficaces si son colocadas en cauces demasiados grandes o de fuerte pendiente y pueden
aparecer problemas si se supera su capacidad de almacenamiento en una o en pocas tormentas.
Es necesario, por tanto, controlar periódicamente su estado, ya que el fallo de estas estructuras
puede provocar mayores daños que los originados por el incendio.
Figura 3-20: Sedimentos acumulados en un depósito de agua tras el incendio de Santirso (Maceda) de 2011.
Fuente: (Vega J. A., et al., 2013)
108
Estabilizadores de lecho. (Vega J. A., et al., 2013) plantea en su artículo de “Acciones
urgentes contra la erosión en áreas forestales quemadas” el siguiente metodo:
Proporcionan control en cauces que pueden desestabilizarse por un aumento de la escorrentía.
Pueden construirse de varios materiales, incluyendo troncos, rocas y madera. Es un
procedimiento adecuado en cauces con riesgo de incisión excesiva por la corriente.
Figura 3-21: Dique de gaviones tras incendio en Tenerife. Fuente: (Vega J. A., et al., 2013).
Tabla 3-6 Cuadro comparativo entre método / parámetro de los métodos de mitigación y restauración
para suelos afectados por un incendio forestal
Método/
Parámetro
Grado
consunción
del suelo
Grado
consunción
vegetación
Pendiente Rocosidad Situación
Orientación,
humedad
edáfica
Recursos
Matorrales
vegetación Indiferente Indiferente 10-40% Baja media Ladera Indiferente
Material
Zona
Cobertura Indiferente Indiferente 10-60% Media alta Cerros,
ladera
Atención
vientos
Paja, algas,
restos flores
Siembra Alto o muy
alto Alto 10-50% Indiferente Indiferente
Indiferente,
atención
umbra
Banco de
semillas
locales
Hidromulch Alto o muy
alto Alto > 50% Baja media Laderas
Indiferente,
Atención
umbras
Banco de
semillas
locales
109
Barreras
verticales Indiferente Medio alto < 60% Media
Laderas,
bandas ríos,
márgenes
Indiferente,
Humedad
media alta
Material
zona
Barreras
horizontales Indiferente Medio alto < 60% Baja media
Bandas ríos,
márgenes
Indiferente,
Humedad
medio alta
Material
zona
Trampas
sedimentos - - - - Causes -
Material
zona
Nota: Tomado de (Vega J. , et al., 2013)
Capitulo 5: Conclusiones
Esta guía busca en la recoleccion de informacion ser una herramienta para el tratamiento de
los suelos luego de un evento de incendio forestal, los metodos planteados ya han sido utilizados
con excelentes resultados en diferentes partes del mundo, estos metodos se enfocan en daños
hidrogeomorfológicos que se presentan en el suelo que consiste en la estructura principal de un
ecosistema y que por eso es importante tenerlos en cuenta como un trabajo a futuro y mas
considerando los cambios climaticos que afectan al país y pueden exacerbar los daños que ya
poseen los suelos a nivel nacional.
Teniendo en cuenta que cada vez mas son las zonas que se ven afectadas a nivel nacional y
mundial este tema se ha convertido de suma importancia en los ultimos años debido a la
necesidad de recuperar los suelos afectados por los incendios forestales ya que sus daños
presentan un riesgo no solo ecologico sino fisico también en alteraciones geomorfologicas de las
zonas afectadas.
110
Los métodos para evaluar la hidrofobicidad y permeabilidad en suelos escogidos en las
metodologías se consideraron los más óptimos debido que se pueden obtener la evaluación de
este parámetro a diferentes profundidades.
Por ultimo se ha desarrollado esta guía para determinar los daños causados en laderas, de
acuerdo con la información previamente seleccionada y a la severidad de los daños ocasionados
según la clasificación general de los tipos de incendios aun así hay que tener en cuenta que los
parámetros de escogencia de cada uno de los métodos dependen de las condiciones específicas
de cada caso.
Capitulo 6: Bibliografía
Amacha Vera, E. P. (2015). Determinación de la permeabilidad de los suelos basados en la
metodología del infiltrómetro de mini disco en la zona de Yanahurco, Napo. Quito:
Universidad Central del Ecuador.
Arcengui, V., Guerrero, C., Zornoza, R., Beneyto, J., & Solera, J. (2007). El uso de la
espectroscopia en el infrarrojo cercano (NIR) para la estimación de las temperaturas
registradas en el suelo durante el incendio. Incendios forestales, suelos y erosión hídrica,
155-175.
Basanta, R., Soto, B., & Díaz Fierros, F. (2010). Efectos del fuego y de la erosividad climática
sobre los procesos erosivos de un área templado-húmeda durante el cultivo de terrenos a
monte. Lisboa: Instituto Superior de Agronomía.
Bautista , S., & Mayor, A. G. (2010). Las cuencas de drenajes como herramienta para el estudio
de los efectos de los incendios forestales. Valencia : FuegoRed.
111
Bautista, S., & Mayor, Á. G. (2010). Las cuencas de drenaje como herramienta para el estudio de
los efectos. In FuegoRed, Actualización En Métodos y Técnicas Para El Estudio De Los
Suelos Afectados Por Incendios Forestales (pp. 245-255). Valencia, España: Editores
Artemi Cerdà y Antonio Jordán.
Ben-Hur, M. (2006). Using synthetic polymers as soil conditioners to control runoff and soil loss
in arid and semiarid regions – a review. Australian Journal Soil Research. 44: 191-204.
Ben-Hur, M. (2001). Soil conditioner effects on runoff, erosion and potato yield under sprinkler
irrigation with different emitters. Agronomy Journal. 93: 1156-1163.
Ben-Hur, M.; Keren, R. (1997). Polymer effects on water infiltration and soil aggregation. Soil
Science Society American Journal. 61: 565-570.
Ben-Hur, M.; Letey, J. (1989). Effect of polysaccharide, clay dispersion and impact energy on
water infiltration. Soil Science Society American Journal. 53: 233-238.
Benito , E., Cerdà, A., Soto, B., & Díaz-Fierros, F. (2010). Métodos para el estudio de
erosionabilidad del suelo: su aplicación en suelos afectados por incendios forestales. In
FuegoRed, Actualización En Métodos y Técnicas Para El Estudio De Los Suelos
Afectados Por Incendios Forestales (pp. 87-107). Valencia: Editores Artemi Cerdà y
Antonio Jordán.
Benito, E., Cerdà, A., Soto, B., Díaz-Fierros, F., Rubio, J. L., Varela, E., & Rodríguez-Alleres,
M. (2007). Métodos para el estudio de la erosionabilidad del suelo: su aplicación en
suelos afectados por incendios forestales. 87-107.
112
Benito, E., Gómez, A. y Díaz-Fierros, F. (1986). Descripción de un simulador de lluvia para
estudios de erodibilidad del suelo y estabilidad de los agregados al agua. Anales de
Edafología y Agrobiología 9-10, 1115-1126.
Benito, G., Gutiérrez, M. y Sancho, C. (1988). Perfiladores de microtopografías para el control
de secciones transversales de canales. En: M. Sala y F. Gallart (Eds.), Métodos y técnicas
para la medición en el campo de procesos geomorfológicos. Monografía nº1. Sociedad
Española de Geomorfología. Barcelona. Pp.: 54-57.
Beyers, J. (2009). Non-native and native seeding. En: Fire effects on soils and restoration
strategies. Cerdá, A. y Robichaud, P. (eds.) Science Publishers: Enfield, NH: 321-336.
Beyers, J. (2004). Postfire seeding for erosion control: Effectiveness and impacts on native plant
communities. Conservation Biology. 18: 947-956.
Bochet, E., Rubio, J.L. y Poesen, J. (1998). Relative efficiency of three representative matorral
species in reducing water erosion at the microscale in a semi-arid climate (Valencia,
Spain). Geomorphology, 23, 139-150.
Bodí, M., Cerdà, A., Mataix, J., & Doerr, S. (2012). Repelencia al agua en suelos forestales
afectados por incendios y en suelos agrícolas bajo distintos manejos y abandono.
Cuadernos de investigacion geografica, 53-74.
Cabrera, J., León, F. J., Badía, D., Martí, C., & Echeverría, M. T. (2010). El acolchado y la
siembra de herbáceas como prácticas de control de la erosión post-incendio en los
Montes de Cajestón (Zaragoza). Zaragosa: Escuela Politécnica Superior de Huesca.
113
Cancelo, J. J., Rial, M. E., & Díaz-Fierros, F. (2010). Estudio de la erosión y de la composición
química de la escorrentía generada en suelos sometidos a quemas controladas y
simulaciones de lluvia en laboratorio. Santiago de Compostela: Universidad de Santiago
de Compostela.
Centro de estudios superiores Nova Spania. (20 de Octubre de 2008). Centor de estudios
superiroes Nova Spania Blog. Obtenido de
http://tecnologyinn.blogspot.com.co/2008/10/simulador-de-lluvia.html
http://tecnologyinn.blogspot.com.co/2008/10/simulador-de-lluvia.html
Cerdà, A. (1998). Soil aggregate stability under different Mediterranean vegetation types. Catena,
32, 73-86.
Cerdà, A. (1996). Soil aggregate stability in three Mediterranean environments. Soil
Technology, 9, 129-133
Cerdà, A. (1993). Incendios forestales y estabilidad de agregados: Cuadernos de Geografia, 53,
1-16.
Cerdà, A., & Bodí, M. (2007). Erosión hídrica en suelos afectados por incendios forestales.
Incendios forestales, suelos y erosión hídrica, 71-118.
Cerdà, A., & Jordán, A. (2010). Métodos para la cuantificacion de la pérdida de suelo y aguas
tras incendios forestales, con especial referencia a las parcelas experimentales. In
FuegoRed, Actualizacion En Metodos Y Técnicas Para El estudio De Los Suelos
Afectados Por Incendios Forestales (pp. 187-241). Valencia: Editores: Artemi Cerdà y
Antonio Jordán.
114
Cerdà, A., Marcos, E., Llovet, J., Benito, E., Pérez-Cabello, F., Úbeda, X., . . . Ruiz-Sinoga, J. D.
(2010). La lluvia simulada como herramienta para la investigación del efecto de los
incendios forestales sobre los suelos. 45-83.
Cerdà, Artemi; Marcos , Elena; Llovet, Joan; Benito, Elena. (2010). La lluvia simulada como
herramienta para la investigación del efecto de los incendios forestales sobre el suelo. In
FuegoRed, Actualización De Métodos y Técnicas Para El Estudio De Los Suelos
Afectados Por Incendio Forestales (pp. 45-83). Valencia: Editorial Artemi Cerdá y
Antonio Jordán.
Chapel, B. (16 de Octubre de 2013). Aerial Video Photografer. Obtenido de North Carolina
Aerial Photos and Videos: http://aerialvideophotographer.com/aerial-videos-large-areas/
Clérici, C., & García Préchac, F. (2001). Aplicaciones del modelo USLE/RUSLE para estimar
pérdidas del suelo por erosión en Uruguay y la region sur de la cuenca del río de La Plata.
Agrociencia, Volumen V(No. 1), 92-103.
Costa, J.C.; Lozano, R.; Cueto M.; Teruel, J.M.; Romero, J.F.; Vicente, C.; Jover, A.L.; Rodríguez
de Velasco, J.; García, J.; Badillo, V. (2006). Restauración de zonas incendiadas en
Andalucía. Manuales de Restauración Forestal nº8. Publicaciones de la Consejería de
Medio Ambiente. Junta de Andalucía.
Crisóstomo Muñoz, D. (1988). Evaluación de las variaciones de humedad del suelo utilizando
tensiómetros y velocidad de infiltracion en el campus de la Universidad de Piura. Piura:
Universidad de Piura.
115
dalitoño piña blog . (6 de Mayo de 2016). Estrategias Biológicas: Rotación de cultivos, cultivos
en franjas, abonos verdes, coberturas. . Obtenido de
http://daliaestrabiol6576863ty6.blogspot.com.co/2016/05/rotacion-de-cultivo-cultivos-
en-frenjas.html
Davidson, R.A.; Davidson, C.F.; Roa-Espinosa, A. (2009). Linear anionic polyacrylamide as an
effective postfire soil treatment: Understanding the chemistry and physical science. Journal
of Soil and Water Conservation. 64: 243-252.
De la Fuente, J.; Blond, A. (2010). Gestión forestal de zonas quemadas tras la oleada de incendios
de 2006. En: Investigación y Gestión para la Protección del Suelo y Restauración de los
Ecosistemas Forestales afectados por Incendios Forestales. Research and post-fire
Management: Soil Protection and Rehabilitation Techniques for Burnt Forest Ecosystems.
Díaz Raviña, M.; Benito, E.; Carballas, T.; Fontúrbel, M.T.; Vega, J.A. (eds.).
FUEGORED 2010. Santiago de Compostela: 65-83.
de la Fuente Villar, J., & Blond Arredondo, A. (2010). Gestión forestal de zonas quemadas tras
la oleada de incendios de 2006 en la provincia de Pontevedra. Investiagación y gestión
para la protección del suelo y restauración de los ecosistemas forestales afectados por
incendios forestales, 65-83.
De la Fuente Villar, J., & Blond Arredondo, A. (2010). Gestión forestal de zonas quemadas tras
la oleadas de incendios de 2006 en la provincia de Pontevedra. Santiago de Compostela:
Fuego Red 2010.
DeBano, L.F., Savage, S. M., Hamilton, D.A. (1976). The transfer of heat and hydrophobic
substances during burning. Soil Science Society of America Journal 40: 779-782.
116
DECAGON DEVICES. Infiltrometer Mini disc, User's Manual Version 10. 2365 NE Hopkins
Court, Pullman, WA 99163. (2012).
Deconceptos. (n.d.). De conceptos. Retrieved Abril 20, 2017, from De Conceptos Copyright ©
2017.: http://deconceptos.com/ciencias-naturales/ladera
Dissmeyer, G.E. y Foster, G.R. (1984). A guide for predicting sheet and rill erosion on forest land.
Forest Service, TPR8- TP6, United States Department of Agriculture. Atlanta, Georgia.
Dodson, E.K.; Peterson, D.W. (2010). Seeding and fertilization effects on plant cover and
community recovery following wildfire in the Eastern Cascade Mountains, USA. Forest
Ecology and Management. 258: 1586-1593.
Doerr, S., & Cerdà, A. (2005). Fire effects on soil system functioning: new insights and future
challenges. international journal of wildland fire, 339-342.
Dyrness, C.T., Youngberg, C.T. (1957). The effects of logging and slash burning on soil structure.
Soil Science Society of America Proceedings 21: 444-447.
Edwards, A.P. y Bremner, J.M. (1967). Dispersion of soil particles by sonic vibration: Journal of
Soil Science, 18, 47-63.
Emerson, W.W. (1967). A classification of soil aggregates based on their coherence in water.
Australian Journal of Soil Research, 5, 47-57.
Esparza, F. (2015). El fuego o combustión. Navarra: Bomberos de Navarra. Recuperado el Julio
de 2017, de
http://www.bomberosdenavarra.com/documentos/ficheros_documentos/fuego.pdf
117
Expormatic SAC. (2017). Expormatic SAC Web. Retrieved Abril 24, 2017, from
http://expormatic.pe/index.php/productos-y/importacion
Fernández, C.; Vega, J.A.; Jiménez, E.; Fonturbel, M.T. (2011). Effectiveness of three post-fire
treatments at reducing soil erosion in Galicia (NW Spain). International Journal of
Wildland Fire. 20: 104-114.
Fernández, C., Vega, J. A., Jiménez , E., & Fontúrbel, T. (2010). Eficacia de tres tratamientos de
rehabilitación para el control de erosión tras incendio en Galicia. Pontevedra: Centro de
Investigación Forestal de Lourizán.
Ferreira, A., Prats, S., Ferreira, C., Malvar, M., Coelho, C., Carreiras, M., & Esteves, T. (2009).
Los incendios forestales en Portugal. Aportes para la compresión del impacto en la
degradacion de suelo y aguas. In U. d. valencia, Efectos de los incendios forestales sobre
los suelos en España (pp. 79-103). Valencia.
García-Orenes, F. (1996). Utilización de lodos de depuradora como enmendantes de suelos
degradados. Valoración de los cambios en sus propiedades físicas, químicas y biológicas.
Tesis Doctoral. Facultad de Ciencias. Universidad de Alicante.
García-Orenes, F. (1992). Estudio sobre la estabilidad de los agregados en suelos, aspectos
químicos y microbiológicos. Trabajo de Licenciatura. Facultad de Ciencias. Universidad
de Murcia.
Gimeno, T., Blade, C., Kribeche, H., & Bautista, S. (2005). Tratamientos de rehabilitacion post-
incendio en áreas sensibles a la degradacion del suelo. In Congresos Forestales.
118
Gonzáles Lozano , F. A. (Agosto de 2015). Manual introductorio ArcGis 10.2 . (U. Nacional,
Ed.) Recuperado el marzo de 2017, de
http://www.bdigital.unal.edu.co/50837/1/manualintroductorioArcGis10.2.pdf
Guerrero, C. (2010). Espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) para la estimacion de las
temperaturas alcanzadas en suelos. In FuegoRed, Actualización En Métodos Y Técnicas
Para El Estudio De Los Suelos Afectados Por Incendios forestales. (pp. 261-287).
Valencia: Editores: Artemi Cerdà y Antonio Jordán.
Guerrero, C., Mataix-Solera, J., Navarro-Pedreño, J.,García-Orenes, F., Gómez, I. (2001a).
Different patterns of aggregate stability in burned and restored soils. Arid Land Research
and Management 15: 163-171.
Haigh, M.J. (1981). The use of erosion pins in the study of slope evolution. British
Geomorphological Research Group. Technical Bulletin, 18, 31-49.
Henin, S. y Feodoroff, A. (1958). Sous-soulage et drainage-taupe. Annales Agronomique, 5, 567-
591.
Henin, S, Monnie,r G. y Combeau, A. (1958). Méthode pour l’étude de la stabilité structurale des
sols. Annales Agronomique, 9, 73-92.
Hernández, Y. (2013). Caracterizacion y análisis de la amenaza y vulnerabilidad física por
taludes y laderas inestables en la microcuenca de la quebrada Cay, Ibagué,
departamento del Tolima. Ibague: MPMACH.
119
Holz, S.C., Ingelmo, F. y Canet, R. (2000). Long term effects of the application of sewage sludge
and vegetal cover on some physical and physicochemical properties of a degraded arid soil.
Agrochimica, 44, 132–139.
Hubbert, K. R.; Wohlgemuth, P. M.; Beyers, J. L. (2012). Effects of hydromulch on post-fire
erosion and plant recovery in chaparral shrublands of southern California. International
Journal of Wildland Fire. 21: 155-167.
Hudson, N.W. 1964. The flour pellet method for measuring the size of raindrops. Research
Bulletin, No. 4, Department of Conservation and Extension, P.O. Box 8117, Causeway,
Salisbury, Rhodesia.
Ibañez Asensio, S., Moreno Ramón, H., & Gisbert Blanquer, J. (2012). La ecuación universal de
pérdidas de suelo (USLE) . Valencia, España: Universitat Politècnica de València.
Recuperado el 9 de Mayo de 2017
Instituto Distrital de Gestión de Riesgos y Cambio Climático (IDIGER). (7 de Febrero de 2017).
Instituto Distrital de Gestión de Riesgos y Cambio Climático (IDIGER). Obtenido de
Instituto Distrital de Gestión de Riesgos y Cambio Climático (IDIGER):
http://www.idiger.gov.co
interempresas. (2017). interempresas.net. Obtenido de
https://www.interempresas.net/Agricola/FeriaVirtual/Producto-Boquillas-Lechler-
112172.html
Imeson, A.C. y Vis M. (1984). Assessing soil aggregate stability by water-drop impact and
ultrasonic dispersion. Geoderma, 34, 185-200.
120
Inbar, A. (2011). Using synthetic polymers for soil erosion control after forest fires. Tel-Aviv
University. Tesis de Máster.
Instituto Distrital de Gestión de Riesgos y Cambio Climático (IDIGER). (7 de Febrero de 2017).
Instituto Distrital de Gestión de Riesgos y Cambio Climático (IDIGER). Obtenido de
Instituto Distrital de Gestión de Riesgos y Cambio Climático (IDIGER):
http://www.idiger.gov.co
Junta de Andalucía. (2010). Decreto por el cual se aprueba el plan de emergencia por incendios
forestales de Andalucía. Andalucía: Junta de Andalucía.
Kemper, M.D. y Rosenau, R.C. (1986). Aggregate stability and size distribution. En: A. Klute
(Ed.), Methods of Soil Analysis, Part 1. American Society of Agronomy. Madison,
Wisconsin. Pp.: 425-442.
Kemper, W.D., Rosenau, R.C. y Nelson, S. (1985). Gas displacement and aggregate stability of
soils. Soil Science Society of America Journal, 49, 25-28.
Kemper, W.D. y Koch, E.J. (1966a). Aggregate stability of soils from Western United States and
Canada. United States Department of Agriculture. Technical Bulletin Nº 1355.
Kemper, W.D. y Koch, E.J. (1966b). Aggregate stability and particule size distribution. In:
Methods of Soils Analysis. Part I. Physical and Mineralogical Methods. Agronomy
Monograph, 9.
Le Bissonnais, Y. y Gaillard, H. (1997). Mesure de la stablilité structurale des sols. Test sur
agrégats. Fiche de protocole. INRA Orleáns, Unité de Science du Sol- SESCPF.
121
Le Bissonnais, Y. (1996). Aggregate stability and assessment of soil crustability and erodibility:
I. Theory and methodology. European Journal of Soil Science, 47, 425-437.
León, F. J., Álvarez, C., Badía, D., Echeverría , M., Ibarra, P., & Martí, C. (2010). Infiltración,
produccion de flujo y sedimento en incendios del sector central de la Depresión del Ebro.
Zaragoza: Universidad de Zaragoza.
Llovet López, J. (2005). Degradación del suelo posterior al fuego en condiciones mediterráneas.
Identificacionde factores de riesgo. Alicante: Universidad de Alicante.
Llovet, J., Bautista, S., Mayor, A., Serrasolses, I., Alloza, J., Bellot, J., & vallejo, R. (2009).
factores de control de la hidrología y erosión post-incendio en suelos mediterráneos.
Desde la parcela al paisaje. In U. d. Valencia, Efectos de los incendios forestales sobre
los suelos en España (pp. 385-404). Valencia.
López, Á. (5 de diciembre de 2013). Cuatro geografos y un destino. Obtenido de Cuatro
geografos y un destino blog:
http://cuatrogeografosyundestino.blogspot.com.co/2013/12/introduccion-los-riesgos-
hidrologicos-i_5.html
Lourenço, L. (2010). Erosión del suelo, normal y catastrófica, post-incendios forestales, en la
sierra de Azor (Centro de Portugal). Restauración del ecosistema y rehabilitacion de las
infraestructuras afectadas. Coimbra: Centro de Estudios Geográficos e Ordenamento do
Território.
Lourenço, L., & Bento Gonçalves, A. (2010). Erosión violenta post-incendios forestales en
Portugal. Guimarães: Centro de Estudos Geográficos e Ordenamento do Território.
122
Low, A.J. 1954. Study of soil structure in field and laboratory. Journal of Soil Science, 5, 19-54.
MacDonald, L.H.; Robichaud, P.R. 2008. Post-fire erosion and the effectiveness of emergency
rehabilitation treatments over time. Stream Notes. Stream Systems Technology Center.
USDA Forest Service. January 2008.
Mataix-Solera, J., & Cerdà, A. (2009). incendios forestales en España. Ecosistemas terrestres y
suelos.
Mataix-Solera, J., Gómez, I., García, F., Navarro Pedreño, J., Mataix, J. (1996). Degradation of a
burnt forest soil: Evolution of organic matter and aggregate stability. First European
Conference on Erosion Control. Sitges-Barcelona.
Mataix-Solera, J., & Guerrero, C. (2007). Efectos de los incendios forestales en las propiedades
edefaticas. Incendios forestales, suelos y erosión hídrica, 5 - 40.
Mataix-Solera, J., Benito, E., Andreu, V., Cerdà, A., Llovet, J., Úbeda, X., . . . Badía, D. (2010).
¿Cómo estudiar la estabilidad de agregados en suelos afectados por incendios? Métodos e
interpretación de resultados. 109-144.
McCalla, T.M. 1944. Water drop method of determining stability of soil structure. Soil Science,
58, 117-121.
Miles, S.R. (2005). Listing of BAER Treatments: cost, risk, effectiveness, production rates and
applications. Burned Area Emergency Response Lesson. USDA, Forest Service, Burned
Area Emergency Response Program.
123
Miles, S.R.; Haskins, D.M.; Ranken, D.W.(1989). Emergency burn rehabilitation: cost, risk and
effectiveness. En: Proceeding of the Symposium on fire and watershed management. Berg,
N.H. (tech. Cood.). USDA Forest Service. General Techical Report. PSW-109: 148-149.
Molina, D., Grillo, F., & García, D. (2006). Uso del fuego prescrito para la creación de rodales
cortafuegos: estudio del caso de Las Mesas de Ana López. Investigación agraria.
Sistemas y recursos forestales, vol. 15, 271-276.
Murer, E. y Kandeler, E. (1993). Aggregate stability and soil microbial processes in a soil with
different cultivation. Geoderma, 56, 503-513.
Nakaya, N. (1982). Water repellency of soils. Jpn. Agric.Res. Q. 6:24-28.
Napper, C. (2006). Burned Area Emergency Response treatments catalog. USDA Forest Service.
National Technology & Development Program. Watershed, Soil, Air Management 0625
1801-SDTDC.
Navarro Hevia, J. y San Martín Fernández, R. (2000). Primeros datos sobre erosión hídrica en las
obras viarias del entorno de Palencia. Rutas, 80, 4-15.
Nearing, M.A., Foster, G.R., Lane, L.J. y Finkner, S.C. (1989). A process-based soil erosion model
for USDA-WaterErosion Prediction project tecnhology. Transactions of the American
Society of Agricultural Engineers, 32, 1587-1593.
Nishita, H., Haug, R.M. (1972). Some physical and chemical characteristics of heated soils. Soil
Science 113: 422-430.
North, P.F. (1976). Towards an absolute measurement of soil structural stability using ultrasound:
Journal of Soil Science, 27, 451-459.
124
Osborn, J.R., Pelishek, R.E., Krammes J.S., Letey, J. (1964). Soil wettability as a factor in
erodibility. Soil Science Society of America Proccedings 28: 294-295.
Ollejo Ojeda, A. (2009). Aplicación del índice hidrogeomorfológico IHG en la cuenca del Ebro.
Zaragoza: Confederación Hidrográfica del Ebro.
Peppin, D.; Fulé, P.Z.; Sieg, C.H.; Beyers, J.L.; Hunter, M. 2010. Post-fire seeding in forests of
the western United States. Forest Ecology and Management. 260: 573-586.
Pereira, P., Bodí, M.B., Úbeda, X., Cerdà, A., Mataix-Solera, J., Balfour, V. y Woods, S. 2010.
Las cenizas en el ecosistema suelo. En: A. Cerdà y A. Jordán (Eds.), Actualización en
métodos y técnicas para el estudio de los suelos afectados por incendios forestales.
Càtedra Divulgació de la Ciència - FUEGORED. Universitat de València. Valencia. Pp.:
349-401.
Pérez Cabello, F., Montorio, R., Palacios, V., García Martín, A., de la Riva, J., Echeverría, M., . .
. Lasanta, T. (2010). Seguimiento de la evolución hidrogeomorfológica postincendio. El
sistema FDARE de captura y análisis automatizado de fotografías verticales. In A. Cerdà
, & A. Jordán, Actualización en métodos y técnicas para el estudio de los suelos
afectados por incendios forestales (pp. 407- 417). Valencia: FuegoRed.
Pérez-Cabello, F., Montorio, R., Palacios, V., García-Martín, A., de la Rivera, J. R., Echeverría,
M. T., . . . Lasanta , T. (2007). Seguimiento de la evolución hidrogeomorfológica
postincendio. El sistema FDARE de captura y análisis automatizado de fotografías
verticales. 407-417.
125
Primo, E. y Carrasco, J.M. (1973). Química Agrícola I: Suelos y fertilizantes. Ed. Alhambra-
Longman. Madrid.
Ralston, C.W., Hatchell, G.E. (1971). Effect of prescribed burning on physical properties of soil.
En: Proceedings, Prescribed Burning Symposium, 14-16 April 1971, Charleston SC.US
For. Serv. Southeastern For. Exp. Stn., Asheville, NC, pp. 68-85.
Ramos, M.C. y Nacci, S. (1997). Estabilidad estructural de los agregados superficiales en suelos
del Anoia-Penedès (Barcelona) frente al humedecimiento y el impacto de las gotas de
lluvia. Edafología? Edafología, 3, 3-12.
Real Academia Española. (s.f.). Diccionario de la lengua española. Recuperado el 9 de mayo de
2017, de http://dle.rae.es/?id=1WA3aXv|1WAfivy
Real Academia Española. (s.f.). Diccionario de la lengua española. Recuperado el 9 de mayo de
2017
Real Academia Española. (s.f.). Dicionario de la lengua española. Recuperado el 9 de mayo de
2017, de http://dle.rae.es/?id=HVMRYEh
Reyes Ruiz Gallardo , J. (2004). Teledetección y SIG en la asistencia de la actuación forestal
postincendio. Albacete: Ediciones de la Universidad de Castilla-La Mancha.
Reyes Ruiz Gallardo, J. (2004). Teledetección y SIG en la asistencia de la actuación forestal
postincendio. Albacete: Ediciones Universidad de Castilla - La Mancha.
Reyes Ruiz Gallardo, J. (2007). Teledetección y SIG en la asistencia de la actuación forestal
postincendio. Cuenca: Ediciones de la Universidad de Castilla- la Mancha.
126
Riechers, G.H.; Beyers, J.L.; Robichaud, P.R.; Jennings, K.; Kreutz, E.; Moll, J. (2008). Effects
of three mulch treatments on initial postfire erosion in north-central Arizona. In: Narog,
Marcia G., tech. coord. Proceedings of the 2002 fire conference: managing fire and fuels
in the remaining wildlands and open spaces of the southwestern United States; 2002
December 2–5; San Diego, CA. Gen. Tech. Rep. PSW-GTR-189. Albany, CA: U.S.
Department of Agriculture, Forest Service, Pacific Southwest Research Station: 107-113.
Robichaud, P. R., Ashmun, L. E., & Sims, B. D. (2010). Post-fire treatment effectiveness for
hillslope stabilization. General Technical Report, RMRS-GTR, 240.
Robichaud, P.R.; Beyers, J.L.; Neary, D.G. (2005). Watershed Rehabilitation. En: Wildland fire
in ecosystems. Effects of fire on soil and water. General Technical Report. RMRS-GTR.
42-4. USDA Forest Service.
Robichaud, P. R., Bayers, J. L., & Neary, D. G. (2000). Evaluating the efectiveness of postfire
rehabilitation. General Technical Report, RMRS-GTR, 63.
Robichaud, P.R.; Lewis, S.A.; Wagenbrenner, J.W.; Ashmun, L.E.; Brown, R.E. (2013a). Post-
fire mulching for runoff and erosion mitigation: Part I: Effectiveness at reducing hillslope
erosion rates. Catena. 105: 75-92.
Robichaud, P.R.; MacDonald, L.; Freeouf, J.; Neary, D.; Martin, D.; Ashmun, L. (2003). Post-fire
rehabilitation of the Hayman fire. En: 2003 Hayman Fire Case Study. R.T. Graham (ed.).
USDA Forest Service. General Technical Report. RMRS-GTR-114.
127
Robichaud, P.R.; Pierson, F.B.; Brown R.E.; Wagenbrenner, J.W. 2008a. Measuring effectiveness
of three postfire hillslope erosion barrier treatments, western Montana, USA. Hydrological
Processes. 22: 159-170.
Robichaud, P.R.; Wagenbrenner, J.W.; Lewis, S.A.; Ashmun, L.E.; Brown, R.E.; Wohlgemuth,
P.M. 2013b. Post-fire mulching for runoff and erosion mitigation Part II: Effectiveness in
reducing runoff and sediment yields from small catchments. Catena. 105: 93-111.
Robichaud, P.R.; Wagenbrenner, J.W.; Brown, R.E.; Wohlgemuth, P.M.; Beyers, J.L. (2008b).
Evaluating the effectiveness of contour-felled log erosion barriers as a post-fire runoff and
erosion mitigation treatments in the western United States. International Journal of
Wildland Fire. 17: 255-273.
Roldán, A., García-Orenes, F. y Lax, A. 1994b. An incubation experiment to determinate factors
involving aggregation changes in an arid soil receiving urban refuse. Soil Biology &
Biochemistry, 26, 1699-1707.
Rough, D. 2007. Effectiveness of rehabilitation treatments in reducing post-fire erosion after the
Hayman and Schoonover Fires, Colorado Front Range. Fort Collins, CO: Colorado State
University. Tesis de Máster.
Ruiz, J., & Luque, I. (2010). Actuaciones de emergencia para la defensa del suelo tras un gran
incendio en Andalucía. In M. Díaz Raviña , E. Benito, T. Carballas, M. T. Fontúrbel, & J.
A. Vega, Investigación y gestión para la protección del suelo y restauración de los
ecosistemas forestales afectados por incendio forestales. Santiago de Compostela: Fuego
Red 2010.
128
Ruiz, J., & Luque, I. (2010). Actuaciones de emergencia para la defensa del suelo tras un gran
incendio forestal en Andalucía. Investigación y gestión para la protección del suelo y
restuaración de los ecosistemas forestales afectados or incendios forestales , 49-64.
Sancho, C., Benito, G. y Gutiérrez, M. (1991). Agujas de erosión y perfiladores microtopográficos.
Cuadernos Técnicos de la S.E.G. nº2, SEG, Geoforma Ediciones. Logroño.
Schnabel , S., Gómez Amelia, D. y Ceballos, A. (1998). Eventos extremos y erosión en cárcava.
En: A. Gómez Ortiz, y F. Salvador Franch (Eds.), Investigaciones recientes de la
Geomorfología Española. Pp.: 143-152.
Schumm, S.A. (1962). Erosion on miniature pediments in badlands National Monument, South
Dakota. Bulletin of the Geological Society of America, 73, 719-724.
Schumm, S.A. (1956a).The role of creep and rainwash in the retreat of badlands slopes.
American Journal of Science, 254, 693-706
Schumm, S.A. (1956b). Evolution of drainage systems and slopes in badlands at Perth Amboy,
New Jersey. Bulletin of the Geological Society of America, 67, 597-646.
Simmons, R.W. (1998). The effect of polyacrilamide based soil conditioners on structural sealing
at a subprocess level. Doctoral dissertation. University of Kent. Canterbury.
Smets, T.; Poesen, J.; Knapen, A. (2008). Spatial scale effects on the effectiveness of organic
mulches in reducing soil erosion by water. Earth Science Reviews. 89: 1-12.
Socas Expósito, A. (2016). estudios de algunas propiedades físicas en suelos bajo pinar
destinados a tratamientos silvícolas. La Laguna: Universidad de La Laguna.
129
Socas, A. (2016). Estudio de algunas propiedades físicas en suelos bajos pinar destinados a
tratamientos servicolas. La Laguna: Universidad de la Laguna.
Solera, J., Benito, E., Andreu, V., Cerdà, A., Llovet, j., Úbeda, X., . . . Badia, D. (2010). Cómo
estudiar la estabilidad de agregados en suelos afectados por incendios. Métodos e
interpretación de resultados. In FuegoRed, Actualización En Métodos Y Técnicas Para El
Estudio De Los Suelos Afectados Por Incendios Forestales (pp. 111-143). Valencia:
Editores: Artemi Cerdà y Antonio Jordán.
Suarez Díaz, J. (1998). Deslizamientos y estabilidad de taludes en zonas tropicales.
Bucaramanca, Santander, Colombia: Publicaciones UIS.
U.S. Department of the Interior Bureau of Reclamation. (2001). Water Measurement Manual.
Estados Unidos: Water Resources Research Laboratory.
Ubeda, X., & Sala, M. (1996). Cambios En La Física Del Suelo E Incremento De La Escorrentía
Y La Erosión Tras Un Incendio Forestal. Sociedad Española De Geomorfología, 559-
572.
Ulery A.L., Graham, R.C. (1993). Forest fire effects on soil color and texture. Soil Science Society
of America Journal 57: 135-140.
USDA, (1954). Fire-flood sequence on the San Dimas Experimental Forest. USDA California
Forest and Range Experiment Station, Forest Service, Technical Paper No. 6. Berkeley,
CA.
130
Varela, M. E., Rodríguez-Alleres, M., Benito, E., & Keizer, J. J. (2010). La estabilidad de
agregados del suelo en Pinares de Galicia: efecto del fuego y su relación con materia
orgánica y la repelencia del agua. Aveiro: Universidad de Aveiro.
Van Bavel, C.H.M. (1952). Compact wet sieving apparatus for soil aggregate analysis. Agronomy
Journal, 44, 97-98.
Vega, J. A., Fernández, C., Fontúrbel , M. T., Jiménez , E., Díaz-Raviña, M., Martín, A., &
Carballas, T. (2010). Comparación de tratamiento de mulching y siembra de herbáceas
para control de erosión tras fuego experimento en matorral de Galicia. Pontevedra:
FuegoRed.
Vega, J. A., Fontúrbel, T., Fernández, C., Arellano, A., Díaz-Raviña, M., Carballas, M., . . .
Benito, E. (2013). Acciones urgentes contra la erosión en áreas forestales quemadas.
Santiago de Compostela, España: Tórculos Artes Gráficas. Retrieved Abril 27, 2017
Vega, J. A., Serrada, R., Hernando, C., Rincón, A., Ocaña, L., Madrigal, J., . . . Marino, E.
(2010). Actuaciones técnicas post-incendio y severidad de fuego: Proyecto Rodenal.
Santiago de Compostela: FuegoRed.
Vega, J., Fontúrbel, T., Fernández, Montserrat, D., Tarsy, M., Martín, A., . . . Benito, E. (2013).
Acciones urgentes contra la erosión en áreas forestales quemadas. Guía para su
planificación en Galicia. Santiago de compostela: Editores: Los autores.
Wagenbrenner, J.W.; Mac Donald, L.H.; Rough, D. (2006). Effectiveness of three post-fire
rehabilitation treatments in the Colorado Front Range. Hydrological Processes. 20: 2989-
3006.
131
Wischmeier, W.H., Jonhson, C.B. y Cross, B.V. (1971). A soil erodibility nomograph for farmland
and construction sites. Journal of Soil and Water Conservation, 26, 189-193.
Wohlgemuth, P.M.; Beyers, J.L.; Robichaud, P.R. (2011). The Effectiveness of Aerial
Hydromulch as an Erosion Control Treatment in Burned Chaparral Watersheds, Southern
California. The Fourth Interagency Conference on Research in the Watersheds. 26-30
September 2011, Fairbanks, AK.
Wohlgemuth, P.M.; Robichaud, P.R. (2007). The effects of selected post-fire emergency
rehabilitation technique son small watershed sediment yields in southern California. En:
Advancing the Fundamental Sciences: Proceedings of the Forest Service National Earth
Sciences Conference, San Diego, CA, 18-22 October 2004. Furniss,M.; Clifton,C.;
Ronnenberg, K. (eds.). PNWGTR-689, Portland, OR: U.S. Department of Agriculture,
Forest Service, Pacific Northwest Research Station.
Wohlgemuth, P.M.; Hubbert, K.R.; Robichaud, P.R. 2001. The effects of log erosion barriers on
post-fire hydrologic response and sediment yield in small forested watersheds, southern
California. Hydrological Processes. 15: 2053-3066.
Yoder, R.E. 1936. A direct method of aggregate analysis of soils and a study of the physical nature
of erosion losses. Journal of the American Society of Agronomy, 28, 337-351.
Zárate López, L. G. (2004). Estudio de las características físicas y geométricas de la llama en
los incendios forestales. Barcelona: Universitat Politècnica de Catalunya. Retrieved Abril
25, 2016, from
http://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/6436/04CAPITULO2.PDF;jsessionid=74974
C2F74FC0ACE55286E8426364B09.tdx1?sequence=4
132
Zhang, R. 1997. Determination of soil sorptivity and hydraulic conductivity from the disk
infiltrometer. Soil Sci. Soc. Am. J. 61: 1024-1030.
133
![Sesión I 1.- Evaluación inicial 2.- Importancia, identificación, daños y biología de: a)Pulgón saltador [Bactericera (=Paratrioza) cockerelli Sulc.] b)Mosquita](https://img.dokumen.tips/doc/110x75/54a39859a95467c80c8b4cfc/sesion-i-1-evaluacion-inicial-2-importancia-identificacion-danos-y-biologia-de-apulgon-saltador-bactericera-paratrioza-cockerelli-sulc-bmosquita-.jpg)
