Determinación y mapificación de la erosividad de la lluvia en la cuenca del embalse La Copa, Boyacá Determination and mapping of rainfall erosivity in the la copa reservoir watershed in the department of Boyacá Víctor Hugo Guio-Martínez Biólogo, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Grupo Para citar este artículo / To reference this article Institucional de Investigación en Suelos / Para citar este artigo: Guio Martínez, V.H., Sulfatados Ácidos Tropicales Cely Reyes, G. y Moreno Pérez, D. F. (2015). Determinación y mapificación de la erosividad [email protected] de la lluvia en la cuenca del embalse de La Copa, Germán Cely-Reyes Boyacá. Ingenio Magno, 6, pp. 34-46. Magíster en Ciencias Agrarias, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Grupo Institucional de Investigación en Suelos Sulfatados Ácidos Tropicales [email protected] Diego Fernando Moreno-Pérez Ingeniero agrónomo, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Grupo Institucional de Investigación en Suelos Sulfatados Ácidos Tropicales [email protected]. Recepción: 13 de abril de 2015 Aceptación: 23 de Septiembre de 2015 Resumen Abstract a cuenca del embalse La Copa se encuentra ubicada en la he watershed of La Copa Reservoir is located in the provincia centro del departamento de Boyacá. Actúa como central province of Boyacá’s department. It acts as L área de almacenamiento y recarga de agua, que luego es T a storage area and water recharge, which is used suministrada principalmente para riego a los municipios del for irrigation by the municipalities of the highlands of alto Chicamocha. Una de las principales causas de pérdida Chicamocha. One of the main reasons of soil loss de suelos en cuencas hidrográficas es la erosión hídrica in the hydrographic watersheds is water erosion due debida a la lluvia o erosividad. El presente artículo busca to rain or erosivity. The goal of this research was to determinar el grado de erosividad en la cuenca del embalse determine the degree of erosivity in the watershed of La Copa, para lo cual se evaluó y mapificó la agresividad La Copa Reservoir. The climatic aggressiveness was climática mediante el índice IFM, la erosividad de la lluvia evaluated and mapped by the MFI index, the rainfall mediante el factor R y la concentración de las precipitaciones erosivity by the R factor, and the concentration of mediante el índice ICP. Los resultados revelaron que en los rainfall by the PCI index. The results showed that in municipios de Toca, Siachoque, Tuta y Soracá la agresividad the municipalities of Toca, Siachoque, Tuta and Soracá, de la lluvia es moderada, mientras que en el resto de la the aggressiveness of rainfall is moderate, while in the cuenca la agresividad es baja. El factor R indicó que la rest of the watershed, the aggressiveness is low. The totalidad de la cuenca presenta un bajo riesgo de erosividad; R factor indicated that the whole watershed has a low de igual manera, el ICP mostró que las lluvias en la cuenca risk of erosivity. Likewise, the PCI showed that rainfall in se distribuyen durante varios meses del año, lo cual las the watershed is distributed over several months, which hace menos concentradas y se genera un menor riesgo reduces the risk of watershed erosion. We conclude that de erosión causado por lluvia. Se concluye que si bien el even though the risk of erosivity is low, it is necessary riesgo de erosividad es bajo, es necesario estudiar los demás to study other factors of soil loss to obtain a more exact factores de la ecuación universal de pérdida de suelos para view of the watershed. tener una visión más exacta de este fenómeno en la cuenca. Palabras clave: cuenca, erosividad, factor R, índice ICP, Keywords: watershed, erosivity, R factor , PCI index, índice IFM, precipitación. MFI index, Precipitation. 1. Introducción por las lluvias y el escurrimiento; y ello es acentuado Las cuencas hidrográficas actúan como áreas de por la actividad antrópica, que genera conflictos entre captación, almacenamiento y descarga de agua, el uso que el hombre hace de sus recursos ambientales que luego es utilizada para propósitos tales como el y las potencialidades que estos le ofrecen. consumo, el riego y la generación de electricidad. Las cuencas cumplen importantes funciones ambientales, Además de generarse pérdida de suelo, que es un como la preservación de hábitat y rutas para diversas recurso no renovable, la erosión hídrica disminuye la especies animales y vegetales (Pineda et al., 2006). productividad en las zonas de cultivo (Gracia, 1996). Una Las pérdidas de suelo en las cuencas hidrográficas son vez la superficie del suelo ha sido removida a causa de causadas principalmente por la erosión hídrica generada la lluvia, la vulnerabilidad a la erosión del subsuelo se Ingenio Magno, ISSN Impreso 2145-9282, ISSN En linea 2422-2399, enero - junio 2015, Vol. 6 Nº. 1 pp. 34-46 Víctor Hugo Guio-Martínez / Germán Cely-Reyes / Diego Fernando Moreno-Pérez incrementa por la falta de materia orgánica, lo cual a su partículas causado por la lluvia es combinado con la vez dificulta que se establezca nuevamente una cubierta capacidad de transporte de estas (Tafur y Obando, 2010). vegetal protectora (Leal, 2007). Los datos para calcular el factor R se obtienen de En el territorio colombiano, un 40% de los suelos pluviogramas de registro diario; pero estos no se 36 presentan algún grado de erosión, desde muy ligera, encuentran en la zona de estudio, donde solo se tienen hasta muy severa. La región Andina es la más afectada datos de precipitaciones mensuales. Debido a esta pues se presenta un 88% de erosión hídrica (Olmos y dificultad para hallar el factor R, varios autores han Montenegro, 1987, citado en Rivera, 1999). propuesto métodos alternativos para definir la erosividad de la lluvia. Uno de estos es el índice de Fournier La erosión hídrica es la más importante causa de erosión modificado (IFM) propuesto por Arnoldus (1977), que tiene de tierras: es responsable de la erosión de 440 millones correlación con el factor R. Así lo reportó Ramírez (2006), de hectáreas de tierras de las 747 mi llones que sufren quien con este índice estimó la erosividad de las lluvias erosión en Asia; de 227 millones de hectáreas de las 497 en la zona cafetera central y occidental del departamento millones que son afectadas por este fenómeno en África; de Caldas (Tafur y Obando, 2010). de 123 millones de hectáreas de 243 millones en América del Sur; de 115 millones de 219 millones en Europa, y Por otro lado, Oliver (1980) propone el índice de de 106 en América del Norte y América Central (Bifani, concentración de las precipitaciones (ICP), el cual, a partir 1984, citado en Santacruz, 2011). de datos mensuales y anuales, es capaz de estimar la agresividad de las lluvias mediante la variabilidad temporal El primer paso en el proceso de erosión hídrica comienza de las precipitaciones. cuando las gotas de lluvia impactan la superficie con una energía suficiente como para desplazar partículas La delimitación de una cuenca en la cual se estudien de material sin consolidar, lo cual da lugar al proceso los diferentes comportamientos de la precipitación y denominado erosión por salpicadura o erosividad de la su relación con la erosión del suelo sirve de base para lluvia (Sudas, 2006, citado en Vega, 2008). La estimación la planificación del uso y manejo sostenible de las de la erosión causada por la lluvia ha tenido un papel tierras (Cortez et al., 2011). Este trabajo tiene como importante en las áreas de las ciencias ambientales, objetivo determinar y mapificar, mediante Sistemas de agrícolas y forestales, debido a los efectos que puede Información Geográfica (SIG), la erosión causada por las ocasionar en el suelo y como agente fundamental en el precipitaciones, por medio de los índices IFM, ICP y el proceso de producción de material sedimentario en las factor R en la cuenca del embalse La Copa. cuencas (Besteiro y Delgado, 2011). Esta cuenca es uno de los principales reguladores de la Wischmeier y Smith (1958) propusieron una ecuación cuenca alta del río Chicamocha. A su vez, las subcuencas para calcular la erosividad de la lluvia, denominada el y microcuencas del embalse La Copa abastecen las factor R: el producto de la energía cinética de un aguacero necesidades de agua de los municipios que la cuenca por su máxima intensidad, en un tiempo de 30 minutos abarca, ya sea para su principal actividad productiva: (EI30) (Suárez, 2001). El EI30 es una medida de la manera la agricultura, o para su consumo como agua potable. como se relacionan la intensidad de una tormenta con Para desarrollar este estudio, se contará con el registro su energía, e indica cómo el desprendimiento de las de precipitaciones mensuales de nueve estaciones Ingenio Magno, ISSN Impreso 2145-9282, ISSN En linea 2422-2399, enero - junio 2015, Vol. 6 Nº. 1 Determinación y mapificación de la erosividad de la lluvia en la cuenca del embalse La Copa, Boyacá pluviométricas a lo largo de la cuenca, por un periodo toda la mapificación del proyecto. de veinte años, entre 1992 y 2011. 2.3. Pluviometría 2. Materiales y métodos Para el desarrollo de este estudio, se analizó la 2.1. Área de estudio información pluviométrica mensual suministrada por Este estudio se realizó en la cuenca del embalse La el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Copa, que forma parte de los municipios de Siachoque, Ambientales de Colombia (Ideam) para un periodo de Toca, Tuta, Chivatá, Pesca, Rondón y Soracá. Más del 20 años, entre1992 y 2011 en un total de 9 estaciones 50% de este cuenca pertenece al municipio de Toca, meteorológicas presentes en la zona; (Tabla 1).