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Octubre -Diciembre 2010 29
1.
EstudiantedelDoctoradoenCienciasNaturalesparaelDesarrollo.InstitutoTecnolgicodeCostaRica.Correoelectrnico:[email protected]
Aurora Hernndez Ulate1Fecha de recepcin: 16/12/2009Fecha de
aceptacin: 25/02/2010
Hernndez Ulate, Aurora.Dinmica erosin/sedimentacin: diseo y
aplicacin del Modelo de Erosin/Sedimentacin para la Cuenca del Ro
Nosara (MES) Tecnologa en Marcha, Vol. 23, N. 4, Octubre-Diciembre
2010, P. 29-46
Dinmica erosin/sedimentacin: diseo y aplicacin del Modelo de
Erosin/Sedimentacin para la Cuenca del Ro Nosara (MES)
Palabras clave Modelo MES, erosin,
sedimentacin,cuencadelroNosara,SIG.
ResumenEl Modelo de Erosin/Sedimentacinpara la Cuenca del Ro
Nosara (MES)se ha diseado para estimar las reasque son susceptibles
a la erosin o a
lasedimentacin.Estemodelocombinacapasconinformacindelatexturadelsuelo,laprofundidad,lageomorfologa,lapendiente,laprecipitacinyelusodela
tierraenunSistemadeInformacinGeogrfico(SIG).LosresultadosobtenidosparalacuencadeestudioconlainterpolacindelascapasenelSIGmostraroncmoen1979,lasreasafectadasporlasedimentacinosinerosinevidentefueronsuperioresalasregistradasen1992e
iguales a
lasdelperiodo2004-2006.Estosepuedeexplicarporlafaltadecoberturadelatierraen1992,loqueelevlas
reas que sufran procesos de erosinintensosomoderados.
Key wordsModel MES, erosion,
sedimentation,NosaraRiverBasin,GIS.
AbstractThe Model of
Erosion/SedimentationBasinoftheRioNosara(MES)isdesignedto estimate
the areas that are susceptibleto erosion or sedimentation. This
modelcombines information layers with soiltexture, depth,
geomorphology, slope,rainfall and land use in a
GeographicInformation System (GIS). The resultsobtained for the
studied catchment withtheinterpolationofthelayersintheGIS,as 1979
showed, the areas affected
bysedimentationornonerosionevidentwerehigher than those recorded in
1992 andequal to thoseof2004-2006.Thiscanbeexplained by lack of
land cover in 1992that lifted
theareassufferingfromsevereerosionprocessesormoderate.
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llevacabomediante
laaplicacindeunmodelodeanlisisespacialdiseadoparatal propsito, el
cual se ha denominadoModelo de Erosin/Sedimentacin parala Cuenca
del Ro Nosara (MES). Estemodelo permite determinar los
ndicescorrespondientesalasreasqueactualmentepresentan erosin, tanto
en rocas durascomoenrocasblandas,y
lasreasdondepredominanlosprocesosdedepositacin.Para determinar
esto, el modelo se basaen lasobreposicinespacialde
lasclasescorrespondientes a seis variables (texturadel suelo,
profundidad, geomorfologa,pendiente,precipitacinyclasificacindeuso
de la tierra), a las cuales tambin selesha asignadoun
rangocualitativoparasuinterpretacin(cuadro1).Lasrocassobre
lasquesobreyaceelsuelonofueronseleccionadascomounavariableespecfica
adicional, sino que se
incluyencomopartedelavaloracingeomorfolgicaqueseharealizado,puestoqueseconsideraque
en la cuenca las geoformas
estncontroladasporlaestructura.Otrosaspectosdelasrocasdurasquenoformanpartedelasvariables
incorporadas en la
modelizacinsonelgradodemeteorizacin,lassuperficiesde debilidad como
estratificaciones odiaclasamientos, las zonas de
alteracinhidrotermal,laporosidadypermeabilidaddelaroca,ylacomposicindelosmateriales.Estasvariablesseleccionadaspermitenqueel
modelo pueda determinar las reas deerosin y de sedimentacin no solo
en
lacuencadelroNosara,sinoquesuusopuedaadaptarseparacualquiercuencadelazonatropical,delascualessesueletenerpocosdatosdisponibles.Suventajaconrespectoaotrosmodelosestasociadaaquesimplificalas
variables que son necesarias para
suaplicacin,loqueposibilitasuusoinclusoen lugaresdondeesescasa la
informacindisponible, pues estas se pueden obtenerconmedicin y
observacin de campo, omediantefuentessecundarias.Los mapas con las
coberturas temticasnecesariasparalaaplicacindelmtodose
IntroduccinEn la cuenca hidrogrfica del roNosaraexiste una
escasez de informacin quedificulta obtener informacin
relacionadacon las reas expuestas a procesos deerosin y
sedimentacin. Esta escasezde datos sobre la dinmica de
erosin/sedimentacin en la cuenca impide dosaspectos fundamentales
para tratar deordenar y manejar territorialmente
lacuencahidrogrficaenlaactualidad:a)
Disponerdeinformacinporpartede
lasautoridadeslocalesencargadasdelambiente,deldesarrolloagropecuarioydelordenamientodelterritorio,queles
permita tomar decisiones
paraorientarlosusosdelatierrayreducirlaamenazadeestosobrelapoblacin.
b) Realizar una evaluacin objetiva
conrespectoalastendenciasderiesgodeerosin/sedimentacin,conelobjetivode
desarrollar una estrategia de usosostenible de los recursos
naturales,especialmente de la tierra, y
unaeducacinambientalenlacuencadelroNosara.
Enestaspginasseabordaeldiseoy
laaplicacindelmodeloMES,quepermite,mediante la combinacin de capas
deinformacin, obtener como resultado
unaestimacindelasreasquesonsusceptiblesa la erosin o sedimentacin,
tanto en
elpasadocomoenlaactualidadyenelfuturo.Estemodelointentaresponderalosvacosdeinformacinparalatomadedecisionesen
la cuenca y lo hace pormedio de
losdatosdisponiblesdetexturayprofundidadde los suelos, la
geomorfologa, lapendiente, la precipitacin y la coberturade la
tierra,demanerageneral,para todaelreadelacuencahidrogrfica.
Materiales y mtodosEl proceso para determinar cales
reaspotencialmente pueden erosionarse o serel lugardondeocurre
lasedimentacinse
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Profundidad del suelo. La
profundidaddelsueloesimportante,puesasuelosmsprofundosselesasocia,generalmente,unaaltacapacidaddeinfiltracinantesdequeesta
escurra en la superficie (cuadro
3),siempreycuandoelsueloseapermeable,locualestestrechamenterelacionadoconlatextura.Elescurrimientosuperficialdelaguaseconsideraunagenteerosivoporquepuede
producir el arranque y arrastre departculas.Precipitacin. La
cantidad de lluvia esuna de las variables fundamentales
enestemodelo,dadoque,comosemencionanteriormente,elaguaeselagenteerosivomsactivoenlosprocesosdedenudacinqueseevidencianenlacuencahidrogrficadel
roNosara.Laprecipitacincomounndice se determina mediante el
clculodel ndice de Fournier modificado, enel cual la precipitacin
total del mes icorrespondealmesconmsprecipitacinduranteelao:
elaboraron y sobrepusieron en el sistemade informacin geogrfica
(SIG)
ArcView,ysedefinieroncategorasparacadaunadelasvariables,demaneraque,alsercombinadas,
produzcan una sumatoria,lo cual finalmente indicar cules reasson
susceptibles a la erosin o a lasedimentacin. Esteproceso
suponeunaintegracindelasdistintascapasquehansidoobtenidasenlasfasesmetodolgicasanteriores.Lasvariables,lascategorasenquesedesagreganylosndicesasociadosastasseexplicanacontinuacin:Textura.
La permeabilidad del suelodependedel tamaodelporoyeste,asuvez,
dependede la textura del suelo; as,cuanto ms permeable es el suelo,
msgruesa es su textura (Stadtmller, 1994).Adicionalmente, se puede
afirmar queel material inconsolidado, que es partede las
formaciones superficiales, tambindepende del transporte y la
seleccin delas partculas. La textura se relacionadirectamente con
la posibilidaddel sueloque ser erosionado por la escorrentay con su
capacidad para absorber laprecipitacin. Fue seleccionado
comovariable, pues, despus de realizar lasobservaciones de campo en
la cuencahidrogrficadel roNosara, sedeterminque el principal
proceso erosivo era ellaminar(cuadro2).
Cuadro 1. Caractersticas y variables para determinar las reas de
erosin laminar o las reas susceptibles a la sedimentacin en la
cuenca hidrogrfica del ro Nosara.
Tipo de variable dentro del
modelo MES
Caracterstica explicativa
Tipo de variable seleccionada
Prediccin a partir de la combinacin de
las variables
Dependiente
Caractersticas fsicas del terreno
Textura del sueloreas que
potencialmente pueden ser afectadas
por la erosin o la sedimentacin
Profundidad (cm)
Morfologa del terreno
Geomorfologa
Pendiente en grados
Clima en la cuenca Precipitacin
IndependienteCaractersticas de
uso de la tierraClasificacin por tipo de
uso
reas afectadas por la erosin o la
sedimentacin
FI= Donde Es la precipitacin total del mes iEs la precipitacin
media anual(suma de todas las medias mensuales)
Pi2
P
12
i=1
Pi2
P
Fuente: Comisin Europea de Medio Ambiente. S.f
Pi2=Eslaprecipitacintotaldelmesi
P=Eslaprecipitacinmediaanual (sumadetodaslasmediasmensuales)
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Cuadro 3. Clasificacin de la profundidad
Clase SIG Valor cualitativo de la clase Rangos de
profundidad
0 Poco erosionable Mayor de 90 cm
1De ligeramente a moderadamente
erosionableEntre 30 y 90 cm
2 Altamente erosionable Menor de 30 cm
Cuadro 4. Clases asociadas a los valores de FI
Clase Valor cualitativo de la clase Valores de FI
0 Muy baja >60
1 Baja Entre 60 y 90
2 Moderada Entre 90 y 120
3 Alta Entre 120 y 160
4 Muy alta
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constituye una cobertura
efectivacontralaerosin(Stadtmller,1994).
b) Coberturaenusoadecuado:usoacordealacapacidaddeuso.
c) Cobertura de uso inadecuado o enconflicto: se refiere a la
coberturavegetal o al tipo o condicin de usode la tierra que rebasa
la capacidadquefuedeterminadaparasuusoenunsitiodado(cuadro7).
Finalmente, los datos obtenidos en cadauna de las coberturas
temticas
querepresentanunavariablesecombinanysesumanenelSIGparaobtenerlosvaloresdecombinacinfinales(cuadro8).
Aplicacin del MESPara la aplicacin delMES es necesariopreparar
las capas de datos espaciales
enMapInfo,demaneraquesereclasificaelcontenido de los datos segn los
valorescuantitativosdefinidosenlametodologa.Es necesario mencionar
que los valoresestn en funcin de dos elementos: lavariable que
describen y su relacin conla dinmica erosin/sedimentacin en
lacuencahidrogrficadelroNosara.Textura. La informacin de base para
lacapa de textura se obtuvo mediante
eltrabajodecamporealizado.El76%de lacuenca corresponde a texturas
arenosas yareno-limosas,lascualesseclasificancomo
Cuadro 5. Clases asociadas a las geoformas
Clase SIG Valor cualitativo de la clase Formas
0 Predominio de la depositacinLlanuras, terrazas, meseta,
depresin graben
1Erosin moderada por la poca longitud e inclinacin de sus
pendientes, que dan lugar a acumulaciones de pie de monte
Colinas, coluvios, depsitos de talus, pie de montes
2Pendiente muy inclinada y de extensa longitud que favorece el
predominio de la erosin hdrica laminar intensa
Montaas
Figura 1. Salpique y arranque de partculas.
clasecuantitativayunacualitativa,comoseapreciaenelcuadro6.Uso de
la tierra. Esta variable se refiereal tipo de proteccin que brinda
el usodelatierracomocoberturadelossuelos.Para representar esto, la
variable se hadesglosadoen:a) Cobertura de proteccin: agrupa
las
reas de bosque, pues este
permitequelaenergacinticadelasgotasdeaguaprecipitadaseaamortiguadaporlosdistintosestratos,locualfavoreceque
la erosin laminar se mantengacontrolada o en equilibrio, lo que
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Cuadro 6. Clases asociadas a rangos de pendientes
Clase SIG Valor cualitativo de la clase Descripcin Pendiente
%
0 Sedimentacin predominante Plano a ondulado Menor a 5
1Baja erosin laminar, se observan reas de
sedimentacinOndulado De 5 a 10
2 Erosin hdrica laminar (EHL) moderada Quebrado De 10 a 30
3 EHL activa y evidente en las laderas Muy quebrado Mayor a
30
Cuadro 7. Clases asociadas a la cobertura de la tierra
Clase SIG Valor cualitativo de la clase Descripcin
0 Cobertura de proteccinreas con una categora de proteccin
y/o
con bosques
1Cobertura de uso adecuado de la
tierraAcorde con la capacidad de uso de la
tierra
2Cobertura de uso inadecuado para
la tierraEn conflicto o sobreuso con respecto a la
capacidad de uso de la tierra
Cuadro 8. Clasificacin MES dentro del procesamiento en el
SIG
Textura del suelo
Profundidad del suelo
ndice de Fournier
PendienteUso de la
tierraGeomorfologa Rangos finales
Clase cuantitativa para el SIG
Clase cuantitativa para el SIG
Clase cuantitativa para el SIG
Clase cuantitativa para el SIG
Clase cuantitativa para el SIG
Clase cuantitativa para el SIG
Clase cuantitativa para el SIG
Clase cualitativa
Clase simbologa
para la representacin
cartogrfica
0 0 0 0 0 0 0 a 3
reas de sedimentacin o sin erosin
evidente
1
1 1 1 1 1 1 3 a 5
reas de baja erosin hdrica laminar y baja sedimentacin
2
2 2 2 2 2 2 5 a 7
reas de erosin
hdrica laminar moderada
3
3 3 7 a 10reas de alta
erosin hdrica laminar
4
4 11 a 15reas de
intensa erosin hdrica laminar
5
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Nosara. La categora que ms
extensincubre(msdel80%)correspondealasreasocupadasporlasunidadesgeomorfolgicas(UG)demontaasydecolinas,mientrasque
la altamente erosionable se
extiendeporlasdepresionestectnicas,lascolinasresidualesylameseta.Profundidad
del suelo. EnlacuencadelroNosara hay secciones que poseen
suelospobremente desarrollados o
ausentes,comosucedeenlapartebajadelacuenca
texturas de ligeramente
amoderadamenteerosionables.Estacondicinsemanifiestaenlazonadeestudiocomoerosinlaminary
puede observarse la formacin
depedestales.Solamenteun20%seclasificacomoaltamenteerosionableycorrespondea
las texturas limosas o limo-arenosas(figura2).En el cuadro 9
aparecen los datoscorrespondientes al rea que cubre
cadaunadeestascategorasenlacuencadelro
Figura 2. Clasificacin de la textura de los suelos en la cuenca
del ro Nosara.
Cuadro 9. Clasificacin de la textura de los suelos
Descripcin de la clase Valor de la clase rea %
Poco erosionable 1 317,1 76
De ligeramente a moderadamente erosionable
2 85,18 20
Altamente erosionable 0 16,5 4
Total 418,8 100
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cubre el 5% de la cuenca, abarca ladepresin tectnica Nosara, la
terraza ylas colinas residuales. La Fila
EsperanzayladepresintectnicaCaimitalaparecenbajolacategoradepocoerosionable.Precipitacin.
La capa de precipitacinmuestra las reas resultantes de
lainterpolacinenArcViewdelosdatosdelos ndices de Fournier
correspondientesa las tres estaciones hidrometeorolgicascercanas a
la cuenca: Estacin Nosara,EstacinGarza yEstacinNicoya.En
elcuadro11sepresentaelndicedeFournier
(cuadro10).Otrossectoresposeensuelosquealcanzanunmetroomsdedesarrollo,comoen
las laderasde
laFilaMaravilla,enpartedelasladerasdelaFilaEsperanzayenlascolinasdelacuencamedia.Los
sectores menos susceptibles aerosionarse debido a la profundidad
desus suelos ocupan el 87% del rea de
lacuenca(figura3).Enestossectoresestnincorporadas las UG
correspondientes alas montaas, las colinas y la mesetaestructural
de Hojancha, mientras queel sector altamente erosionable, que
Cuadro 10. Clasificacin de la profundidad
Descripcin de la clase3 Valor de la clase rea %
Poco erosionable 0 366,4 87,5
De ligeramente a moderadamente erosionable 1 29,8 7,1
Altamente erosionable 2 22,6 5,4
Total 418,8 100
Figura 3. Clasificacin de la profundidad de los suelos en la
cuenca del ro Nosara.
3.
Paraampliarsobrelosespesoresconsiderados,verelmtododetallado.
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Si se compara este ltimo mapa con los dos mapas anteriores, se
puede observar que en los anteriores la erosionabilidad es ms alta
en las secciones alta y baja de la cuenca mientras que en el mapa
de la clasificacin de la erosin, la seccin central de la cuenca
aparece como el rea ms propensa a afectarse por la erosin.
la formacin de crcavas y surcos, eluso de la tierra en pasturas,
los eventosde precipitacin que concentran
grandescantidadesdeaguaalpiedelascolinas,lascaractersticas del
lmite de contraccin(Lc)ylafuerzaconquedesciendeelaguaen pendientes
de 30.Todo esto propiciaunescenariodonde laaccindelaguaesel
principal agente erosivo, por lo tantoresulta determinante utilizar
el ndice deFournier para interpretar el potencial
deerosindelmapaanterior.
Geomorfologa. Lacapadegeomorfologaclasifica las formas en tres
categoraso clases, las cuales se elaboraronconsiderando las formas
predominantesdel relieve y los procesos
erosivosobservadosenellas.El16%delacuencaposee formas en las que
predomina lasedimentacin, mientras que el 54%
essusceptibleasufrirunaerosinmoderaday el 30% restante puede sufrir
erosinlaminarintensa(cuadro13).
calculadoparacadaunadeestasestaciones,elcualfueutilizadoposteriormenteparalainterpolacinyobtencindelasreasalascualesselesasignunvalordeclase.
Losdatosobtenidospormediodelndicede Fournier para cada estacin
fueroninterpolados para definir los valores deprecipitacin
necesarios para la cuencadel ro Nosara. Esto se realiz porquesolo
una de las estaciones (Nosara)
seencuentradentrodelacuenca.Elresultadodeestainterpolacinpermitiobtenerlossiguientesdatosparaelreadeestudio.
Sisecomparaesteltimomapaconlosdosmapas anteriores, se puede
observar
queenlosanterioreslaerosionabilidadesmsaltaenlasseccionesaltaybajadelacuencamientrasqueenelmapadelaclasificacinde
la erosin, la seccin central de lacuencaaparececomoelreamspropensaa
afectarse por la erosin. En sta seconjugan como factores
potenciadoresde la erosin, la cual se evidencia en
Cuadro 11. Clculo del ndice de Fournier
Estacin y perodo de los datos
Mes con mayor precipitacin
promedio mensual
Precipitacin promedio
anual
Clculo del cuadrado del
Mes i
ndice de Fournier
Nicoya 1939 - 2004 391,1 2146,3 152959,21 71,2664632
FERCO Garza 1997 - 2004
625,9 2807,8 391750,81 139,522334
Nosara 1976 - 2005 524,8 2672,7 275415,04 103,047495
Cuadro 12. Clasificacin de reas segn el ndice interpolado de
Fournier
Descripcin de la claseClasificacin resultante de
la interpolacinValor de la
claserea %
Baja 71,08 - 90 1 299,86 71,6
Moderada 90 - 120 2 118,9 28,4
Total 418,8 100
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sectordecolinas,solosisetomaencuentaelfactordeforma,laerosinesmoderada(figura5).Pendiente.
La pendiente se calcul apartir de las curvas de nivel a
escala1:10.000 extradas por el Laboratorio deSistemas de Informacin
Geogrfica delaEscuela deCienciasGeogrficas de
laUniversidadNacional.Lapendienteesuna
Lasreasquefavorecenunpredominiodeladepositacinsonlasreasplanasoplanoonduladas
en las que se encuentran
lasdepresionestectnicasCaimital,QuirimnyNosara, as como lameseta
estructuraldeHojancha.Lasreasclasificadascomopotencialmente
susceptibles a sufrir unaerosinlaminarintensasonprincipalmentelas
montaas (S4), mientras que en el
Figura 4. Clasificacin de la precipitacin en la cuenca del ro
Nosara.
Cuadro 13. Clasificacin de la geomorfologa
Descripcin de la clase Clase rea %
Formas que favorecen el predominio de la depositacin 0 66,6
15,9
Formas que favorecen una erosin moderada por la poca longitud e
inclinacin de sus pendientes y que dan lugar a acumulaciones de pie
de monte
1 226,8 54,2
Formas con una pendiente muy inclinada y de extensa longitud que
favorecen el predominio de la erosin hdrica laminar intensa como
principal agente modelador de sus laderas
2 125,4 29,9
Total 418,8 100
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variable sumamente importante para
eldesprendimientoytransportedepartculasporelagua.Paraefectosde
laaplicacindelMES,sehaclasificadoencuatroclasesde acuerdo con su
asociacin con
losprocesoserosivos(figura6).Sinembargo,conrespectoalapendiente,cabedestacarquesolosepuedenobservarclaramente
las zonas de
sedimentacinasociadasalasdepresionestectnicasyalameseta.Enlasotrasreas,lapocaclaridadcon
que se pueden sealar tendenciasde pendientes para clasificaciones
deUG se debe posiblemente a los distintosepisodios de levantamiento
del relieveen la cuenca, lo cual ha producido tantoel
rejuvenecimiento de las formas comola antigedad de muchas de estas,
queaparecensumamentedesgastadas.
Clasificacin de la geomorfologa en la cuenca del ro Nosara.
Figura 6. Clasificacin de la pendiente en la cuenca del ro
Nosara.
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se clasifica bajo la categora 1, es decir,que son reas que se
encuentran con
unusoadecuadodelatierra,mientrasqueun34%seencuentrasobreutilizado.Soloun6%
del rea total est bajo proteccin oconbosque (figura7).Esposible
sealardenuevoqueelreacentraldelacuencaylasreasdelasdepresionestectnicas,queson
susceptibles a los procesos erosivos,en este mapa presentan mayor
rea bajocoberturadeproteccin.
Discusin de los resultados de la aplicacin del MESLa aplicacin
del MES en Arc Viewposibilit combinar las capas deinformacin de
textura, profundidad,precipitacin, geomorfologa y pendientepara
obtener como resultado mapas quesealan las reas susceptibles a
mostrarcinco estadios distintos que se describencomo rangos que
presentan los
procesosdeerosinosedimentacinparalacuenca(cuadro15).Los resultados
de la interpolacin delas capas de informacin permitierongenerar
tresmapas (figuras 8, 9, 10) querepresentan la dinmica de la
erosiny la sedimentacin en tres momentos:en 1979, en 1992 y en el
20042006.Como se puede apreciar en estosmapas,el comportamiento de
la erosin y la
Cobertura vegetal. Esta variable estrelacionadaconel
tipodeproteccinquebrinda lacoberturavegetala lossuelosyse clasifica
en: cobertura de proteccin,de uso adecuado y de uso inadecuado.Esta
ltima se refiere a las reas queson sobreutilizadas de acuerdo con
sucapacidad de uso. La cobertura vegetal,como variable
independiente,
permitedistinguircambiosenladinmicaerosin/sedimentacindeacuerdoconlavariacinde
lacoberturaparaunaodeterminado.Enelcasodeestaaplicacinmetodolgica,se
considerarn tres periodos de estudiodeterminados por los datos
disponibles:1979 y 1992 con datos del
InstitutoMeteorolgicoNacional(IMNetl,1995)ylainterpretacindelaimagendeGoogleEarth2004-2006.Paraelperodode1979,un79%delreatena
una condicin apropiada de uso,mientras que en1992 soloun47%de
latierraposeaestacondicin,perododondese muestran descubiertas
partes de
laszonasmsafectadasporlasprecipitacionesenelsectorcentraldelacuenca,ascomolas
zonas clasificadas como altamenteerosionables por su textura, que
abarcanlas depresiones tectnicas de
Caimital,QuirimnyNosara(cuadro14).El resultado de la interpretacin
de
lacoberturaparael2004-2006mostrqueel60%delreadelacuencadelroNosara
Cuadro 14. Clasificacin de la cobertura de la tierra en la
cuenca del ro Nosara.
Descripcin de la clase Clase1979 1992 2004-2006
rea % rea % rea %
Cobertura de proteccin 0 0 0,0 69,42 16,6 26,9 6,4
Cobertura de uso adecuado de la tierra
1 331,7 79,2 127,3 30,4 248,9 59,4
Cobertura de uso inadecuada para la tierra
2 87,1 20,8 222,1 53,0 143 34,1
Total 418,8 100 418,8 100,0 418,8 100
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la categora correspondiente a las reas de baja erosin hdrica
laminar, y paratodos los aos presenta los porcentajesms
bajos.Asimismo, las categoras conlos porcentajesms altos
corresponden alasreas de sedimentacin o sin erosin evidente ya
lasreas de erosin hdrica laminar moderada. Esto concuerda conlas
observaciones realizadas en campo
Figura 7. Clasificacin de la cobertura vegetal de la cuenca del
ro Nosara, segn clases de uso de la tierra, para 1979, 1992 y
2004-2006.
Cuadro 15. Rangos resultantes de la aplicacin MES
Clase SIG Simbologa Clase cualitativa
0 a 3 1 reas de sedimentacin o sin erosin evidente
3 a 5 2reas de baja erosin hdrica laminar y baja formacin de
depsitos
5 a 7 3 reas de erosin hdrica laminar moderada
7 a 10 4 reas de alta erosin hdrica laminar
11 a 15 5 reas de intensa erosin hdrica laminar
sedimentacin cambia conforme semodifica la variable
independiente delmodelo(lacoberturadelatierra).Los resultados en
forma de porcentajesde laextensindecadaunade lasclasesanalizadas
para estos tres momentosde estudio se presentan en el cuadro16.
Como se puede observar, en 1979y 2004-2006 se da la inexistencia
de
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Cuadro 16. Extensin de cada clase analizada en la cuenca del ro
Nosara, en porcentajes
Clase cualitativa Simbologa2004-2006 1992 1979
Porcentajes del rea de la cuenca
reas de sedimentacin o sin erosin evidente 1 1,1 0,5 1,2
reas de baja erosin hdrica laminar y baja formacin de
depsitos
2 0,0 13,8 0,0
reas de erosin hdrica laminar moderada 3 50,3 35,2 55,6
reas de alta erosin hdrica laminar 4 17,0 9,0 15,7
reas de intensa erosin hdrica laminar 5 31,6 41,6 27,5
Figura 8. Resultado de la aplicacin del MES para 1979.
y explicadas en el apartado de lasformacionessuperficiales.
En 1979, las categoras de alta e intensaerosin ocuparon el 43%
de la cuenca,lo cual indica que los bosques primarioy secundario
actuaron como coberturasde proteccin, mientras que la categorade
erosin moderada ocup ms de lamitad (56%). Adicionalmente, se
puedemencionar que porcentajes ms bajos
corresponden a las reas que presentan,para los tresmomentos de
estudio, reasde sedimentacin o sin erosin evidentey reas de baja
erosin y formacin dedepsitos, con excepcin, en el
ltimocaso,de1992.El periodo 1992, que mostr unadisminucin
significativa de la coberturaboscosa, coincide con una elevacin
delasreasquesufrenerosindemoderada
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Figura 9. Resultado de la aplicacin del MES para 1992.
Figura 10. Resultado de la aplicacin del MES para 2004-2006.
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Una ventaja de su aplicacin es que simplifica las variables
necesarias para su aplicacin, lo cual posibilita su uso incluso en
lugares donde es escasa la informacin disponible, pues estas se
pueden obtener con medicin y observacin de campo, o mediante
fuentes secundarias.
asimismo,amayortransportedematerialesporelroNosara,mayorsersucapacidadpara
acrecentar las barras de punto
yprovocarlasavulsionesdelcauce,esdecir,eldesplazamientodelosmeandros.
ConclusionesParacomprenderlarelacindelaerosin/sedimentacin en la
cuenca hidrogrficadel Nosara se desarroll y aplic en unsistema de
informacin geogrfica unmtodo que se denomin Modelo
deErosin/Sedimentacin para la Cuencadel Ro Nosara (MES), diseado
con elpropsitodeidentificarlasvariacionesdeestos dos aspectos segn
se produjerancambiosenelusodelatierra.Este permiti determinar los
ndicescorrespondientesalasreasquepresentanerosin actualmente, as
como a lasreas donde predominan los procesos
desedimentacin,mediante lasobreposicinespacial de las clases
correspondientes aseisvariablesexpresadascomocartografatemtica
(textura del suelo, profundidaden centmetros del suelo,
geomorfologa,pendienteengrados,precipitacin:mediamensual y media
anual, y clasificacinpor tipo de uso), a las cuales tambinse les ha
asignado un rango cualitativopara su interpretacin.Unaventajade
suaplicacin es que simplifica las variablesnecesarias para su
aplicacin, lo cualposibilitasuusoinclusoenlugaresdondeesescasa la
informacindisponible,puesestas se pueden obtener con medicin
yobservacindecampo,omediantefuentessecundarias.Los mapas con las
reas de erosin ysedimentacin generadas con el mtodoMES para la
cuenca hidrogrfica del roNosara permiten observar las variacionesde
estas reas en los tres momentos deestudio. Para 1992, que fue de
los tresmomentosdeestudioenelqueseregistruna menor cobertura de
bosque en lacuenca hidrogrfica del ro Nosara,
sepuedeobservarunaumentoconsiderablede
a alta, que llega casi representar el 85%del rea de la cuenca.
En este ao seregistraronlosvaloresmsaltosdeerosinhdrica laminar
intensa para la cuenca,
loqueafectaamsdeunatercerapartedelacuenca.
Enel2004seregistrenlainterpretacindelacoberturadelatierraunretrocesodelasreasdedicadasalpastoreo,lascualespresentanunaumentodelaszonasdejadasen
descanso, es decir, ya ocupadas
portacotales,yseevidenciaunadisminucinsignificativa de las reas
afectadas porla erosin hdrica laminar intensa, lascuales ya
registraban una condicinmoderada.Larecuperacindelacoberturade
proteccin del suelo permite que losvalores para el 2004 sean
semejantes alos valores de partida de la
comparacincorrespondientesa1979.Los resultados de la aplicacin
delMESpermitenestableceruna relacinentre
loscambiosdeusodelatierra,principalmentelosrelacionadosconlacoberturaboscosa,conelaumentoodisminucindelaerosin.En
este sentido, la cuenca presenta unarelacindirectaentre
laeliminacinde
lacoberturadelbosqueconelaumentodelaerosinhdricalaminarmoderadayalta.El
perodo con menor cobertura boscosao de proteccin (1992) experiment
unaumento significativo de las reas
conmayorerosin,loqueafectprincipalmentealasreasdelasdepresionestectnicasylascolinasdelacuencamedia.En1979,lasreasmsafectadasporlaerosinfueronlaFilaMaravilla,lasladerasalNEdelCerroNegroylascolinasdelacuencamedia.Enlosmapas8,9y10sepuedeapreciarque
las reas de la cuencamedia y bajacambian debido al despale en las
partesaltas,deunacondicindeerosinlaminaraltaaunamoderadaobaja.Estopermiteinferir,
como una consecuencia lgica,que la sedimentacin que ocurre
estcolmatandoloscaucesypodraderivarenunaumentodelaamenazadeinundacin;
-
Octubre - Diciembre 2010 45
losprocesosdesedimentacin,loscuales,a su vez, se pueden
relacionar con lasavulsionesdelosrosNosarayMontaa.Cabe mencionar
que tambin son unacondicin derivada del
comportamientodelaprecipitacinduranteelao,siesunperodoafectadoporlaNiaoelNio.Los
resultados obtenidos con lainterpolacin de las capas en el
SIG(figura 11) mostraron que en 1979 lasreas afectadas por la
sedimentacin osin erosin evidente fueron superiores
alasregistradasen1992e igualesa
lasdelperiodo2004-2006.Estosepuedeexplicarporlafaltadecoberturadelatierraen1992,queelevlasreasquesufranprocesosdeerosin
intensos o moderados. Tambinen 1979 se registr quems de la
mitaddelacuenca(55%)estabasiendoafectadaporlaerosinlaminarmoderada,enreasdondelageomorfologaylaspendientesseconjugaron
para producir esta condicin,msqueelusodelatierra.En el caso de los
resultados para 1992,el aumento de erosin laminarmoderaday alta se
asocia al tipo de coberturapresente;enotraspalabras,
losresultadosde la aplicacin del MES reflejan las
consecuencias de la deforestacin sobrela dinmica
erosin/sedimentacin en lacuenca,mostrandoambasuncrecimiento.La
recuperacin de la cobertura boscosaen los ltimos aos se manifiesta
comouna disminucin de las reas que sufrensedimentacin y la
desaparicin de lasreasconunaafectacinaltadelaerosinlaminar.El reams
afectadapor los cambios enelprocesodesedimentacinenlacuencaes el
lecho del ro Quirimn, que recibelos principales aportes de
materiales delasladerasdeloscerrosEsperanzayquela mayor parte de su
carga se depositaen las zonas de inundacin de la cuencamedia,
principalmente. Esto ltimo
seconfirmenlaobservacin,puesduranteeltrabajodecamposepudoconstatarunarenovacindelacargadelosrosNosarayQuirimn
en la zonade contacto de lacuencamediaconlabaja.
AgradecimientosLaautoradeseaexpresarsuagradecimientoaBepsyCedeo,gegrafadelLaboratoriodeSistemasdeInformacinGeogrficade
Figura 11. Resultados de la aplicacin MES en porcentajes
60
50
40
30
20
10
0
1 2 3 4 5
2004-2006
1992
1979
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Vol. 23, N. 4 201046
Google Earth (2009). Imgenes del Pacfico Norte de Costa Rica
2004 -2006. (Fecha de consulta: marzo del 2009).
Instituto Tecnolgico de Costa Rica. Atlas digital de Costa Rica.
Capa de capacidad de uso de la tierra. 1:200.000.
Laboratorio de Sistemas de Informacin Geogrfica. Bases digitales
de las curvas de nivel 1: 10.000 de Costa Rica. Escuela de Ciencias
Geogrficas de la Universidad Nacional de Costa Rica.
laEscuela deCienciasGeogrficas de laUniversidadNacional
deCostaRica, porlacolaboracinbrindadaparaprocesarlascapas de
informacin digital necesariasparalaaplicacindelMES.
BibliografaComisin Europea de Medio Ambiente. S.f.
CORINE land resources. http://www.eea.europa.eu/es. (Fecha de
consulta: 18 de marzo del 2009).