Erosión del suelo por lluvias e impactos del cambio climático en un altiplano andino en Colombia
DOI:
https://doi.org/10.18172/cig.5667Palabras clave:
índice de Fournier Modificado decadal, test de Mann-Kendall, Tendencias climáticas, agresividad pluvialResumen
Se estudiaron las tendencias y la mediana de la pendiente de las lluvias diarias que pueden afectar la agresividad de las lluvias y causar erosión en el corredor Bogotá - Duitama. Para ello, se evaluaron los registros diarios de 26 estaciones (35 años, de 1980 a 2014), utilizando el estadístico de Sen y la prueba de Mann-Kendall con niveles de confianza superiores al 90%. El área de estudio abarcó alrededor de 8.100 km2, ubicada entre los 2.100 y 3.300 m s. n. m. en los Andes colombianos. Se encontraron cuatro estaciones con tendencias positivas en la precipitación media anual (de 6,90 mm/año a 28,80 mm/año) y una estación con una disminución en la precipitación media de -6,86 mm/año. Para analizar la agresividad pluvial como principal agente de erosión del suelo, se generaron los Índices de Fournier Modificado (IFM) para periodos de 10 días. Con los Índices de Fournier Modificados (IFMdmax) máximos decenales de cada año, fue posible establecer la mediana de la tendencia positiva (Sen) de la agresividad de la lluvia en cinco estaciones y tres estaciones con tendencias negativas. Mediante la correlación entre el grado de erosión con el cuadrado de los valores máximos medios decadales de cada año (MFIdmax2) y la precipitación anual negativa, se encontró un coeficiente de determinación (R2) superior a 0,50. La validación de IFMdmax2 para explicar el grado de erosión del suelo es una nueva metodología útil para la planificación y el seguimiento del uso del suelo. De esta manera, los países en desarrollo tienen la posibilidad de utilizar una herramienta para enfrentar los procesos de erosión pluvial, vulnerabilidad y adaptación al cambio climático.
Descargas
Citas
Almagro, A., Oliveira, P.T.S., Nearing, M.A., Hagemann, S., 2017. Projected climate change impacts in rainfall erosivity over Brazil. Scientific Reports, 7(1). https://doi.org/10.1038/s41598-017-08298-y
Antelo R., Fernández, M., 2014. Estimación de datos faltantes de precipitación diaria para las distintas ecorregiones de la República Argentina. 1-13. https://www.ina.gov.ar/ifrh-2014/Eje3/3.02.pdf
Arias-Muñoz, P., Saz, M.A., Escolano, S., 2023. Estimation of soil erosion through the RUSLE model. Case study: upper-middle basin of Mira River in Andean-Ecuador. Investigaciones Geograficas 79, 207-230. https://doi.org/10.14198/INGEO.22390
Basher, L., Elliott, S., Hughes, A., Tait, A., Page, M., Rosser, B., McIvor, I., Douglas, G., Jones, H., 2012. Impacts of climate change on erosion and erosion control methods - A critical review. Final report (New Zealand Government, Ed.). Ministry for Primary Industries. https://www.mpi.govt.nz/dmsdocument/4074/direct
Borrelli, P., Robinson, D., Panagos, P., Lugato, E., Yang, J., Alewell, C., Wuepper, D., Montanarella, L., Ballabio, C., 2020. Land use and climate change impacts on global soil erosion by water (2015-2070). Proceedings of the National Academic of Sciences of the USA [PNAS], 117(36), 21994-22001. https://doi.org/10.1073/pnas.2001403117/-/DCSupplemental
Chow, V., Maidment, D., Mays, L., 1994. Hidrología aplicada (McGraw-Hill, Ed.). McGraw-Hill.
Clarke, R., 1984. Mathematical models in hydrology (FAO, Ed.). Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO).
di Lena, B., Curci, G., Vergni, L., 2021. Analysis of rainfall erosivity trends 1980–2018 in a complex terrain region (Abruzzo, central Italy) from rain gauges and gridded datasets. Atmosphere 12(6). https://doi.org/10.3390/atmos12060657
Eekhout, J., de Vente, J., 2020. How soil erosion model conceptualization affects soil los projections under climate change. Progress in Physical Geography: Earth and Environment 44(2), 212-232. https://doi.org/10.1177/0309133319871937
Fournier, F., 1960. Climat et érosion: la relation entre l’érosion du sol par l’eau et les précipitations atmosphériques (Presses universitaires de France, Ed.; 1st ed.). Presses universitaires de France.
Gallego, M., 2003. Estudio de la variabilidad climática en la península Ibérica [Tesis doctoral, Universidad de Extremadura]. https://dialnet.unirioja.es/descarga/tesis/256.pdf
Gómez, E., 1991. El potencial de erosión pluvial por período decadal y su manejo conservacionista. Zona suroccidental departamento de Antioquia (Metodología de Fournier). Boletín de Ciencias de La Tierra 10, 1-21. https://revistas.unal.edu.co/index.php/rbct/article/ view/94915
Gómez, E., 1999. Procesos erosivos: Estrategias para su caracterización e implementación de sus prácticas básicas de control y prevención (Universidad Nacional de Colombia, Ed.). Universidad Nacional de Colombia.
Hudson, N., 1982. Conservación del suelo (Reverté S.A., Ed.). Reverté.
Instituto de Hidrología, M. y E.A. [IDEAM], Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales [UDCA], 2015. Estudio nacional de la degradación de suelos por erosión en Colombia (IDEAM & UDCA, Eds.). IDEAM y UDCA.
Instituto Geográfico Agustín Codazzi [IGAC], 2014. Conclusiones - Glosario. In IGAC (Ed.), Nombres geográficos de Colombia: Región Cundiboyacense, datos pertinentes del proceso de apropiación y socialización del territorio. Imprenta Nacional de Colombia.
Kendall, M.G., 1948. Rank correlation methods (Charles Griffin & Company Limited, Ed.). http://125.22.75.155:8080/view/web/viewer.html?file=/bitstream/123456789/11758/1/Rank%20Correlation%20Methods.pdf
Lal, R., Monger, C., Nave, L., Smith, P., 2021. The role of soil in regulation of climate. Royal Society, B (376), 20210084. https://doi.org/10.1098/rstb.2021.0084
Lamprea Quiroga, P.S., Sanabria Marin, R., 2020. Teoría general de sistemas en el diálogo del conocimiento campesino del altiplano cundiboyacense colombiano con las ciencias edáfica y climática. Perspectiva Geográfica 25(2), 34-55. https://doi.org/10.19053/01233769.9283
Linsley, R., Kohler, M., Paulus, J., 1977. Hidrología para ingenieros (McGraw-Hill Latinoamericana S.A., Ed.; 2.a). McGraw-Hill.
Mann, H.B., 1945. Nonparametric Tests Against Trend. Econometrica 13(3). https://doi.org/10.2307/1907187
Medina, R., Montoya, C., Jaramillo, A., 2008. Estimación estadística de valores faltantes en series históricas de lluvia. Cenicafé 59(3), 260-273.
National Oceanic and Atmospheric Administration [NOAA], 2021, April 1. The Oceanic El Niño Index (ONI). http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ ensoyears.shtml
Pal, I., 2009. Rainfall trends in India and their impact on soil erosion and land management. Thesis Doctor of Philosophy, University of Cambridge. https://doi.org/10.17863/CAM.13976
Renard, K., Freimund, J., 1994. Using monthly precipitation data to estimate the R-factor in the revised USLE. Journal of Hydrology 157, 287-306.
Rojas, E., Arce, B., Peña, A., Boschell, F., Ayarza, M., 2010. Cuantificación e interpolación de tendencias locales de temperaturas y precipitaciones en zonas alto andinas de Cundinamarca y Boyacá (Colombia). Corpoica. Ciencia y Tecnología Agropecuaria 11(2), 173-182. http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=449945029009
Sen, P.K., 1968. Estimates of regression coefficient base on Kendall’s Tau. Journal of American Statistical Association 63(324), 1379-1389. https://www.pacificclimate.org/~wernera/zyp/ Sen%201968%20JASA.pdf
Suresh, R., 2008. Watershed hydrology. Principles of hydrology. A. K. Jain & Standard Publishers Distributions.
Valdés-Pineda, R., Pizarro, R., Valdés, J., Carrasco, P., García-Chevesich, P., Olivares, C., 2016. Spatio-temporal trends of precipitation, its aggressiveness and concentration, along the Pacific coast of South América (36–49°S). Hydrological Sciences Journal 61(11), 2110-2132. https://doi.org/10.1080/02626667.2015.1085989
Várallyay, G., 2010. The impact of climate change on soils and on their water management. In Agronomy Research (Vol. 8). http://agronomy.emu.ee/vol08Spec2/p08s214.pdf
Xiaofei, M., Chengyi, Z., Jianting Z., 2021. Aggravated risk of soil erosion with global warming. A global meta-analysis. Catena 200, 105129. https://doi.org/10.1016/j.catena.2020.105129
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2023 Pedro Simón Lamprea-Quiroga; Omar Jaramillo-Rodríguez, Wladimir Mejía-Ayala
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
El autor o autora conserva todos los derechos sobre su artículo y cede a la revista el derecho de la primera publicación, no siendo necesaria la autorización de la revista para su difusión una vez publicado. Una vez publicada la versión del editor el autor está obligado a hacer referencia a ella en las versiones archivadas en los repositorios personales o institucionales.
El artículo se publicará con una licencia Creative Commons de Atribución, que permite a terceros utilizar lo publicado siempre que se mencione la autoría del trabajo y la primera publicación en esta revista.
Se recomienda a los autores/as el archivo de la versión de editor en repositorios institucionales.
