EL PAPEL DE LOS SUELOS VOLCÁNICOS EN LA PROVISIÓN DE AGUA EN CANTIDAD Y CALIDAD FRENTE AL CAMBIO CLIMÁTICO Jaime Cuevas www.inia.cl MINISTERIO DE AGRICULTURA CANTIDAD DE AGUA 2 MINISTERIO DE AGRICULTURA EL PROBLEMA ¾ Cambio climático con aumento de las temperaturas, disminución de las lluvias, concentración de las precipitaciones, retroceso glacial, ascenso del nivel del mar, ascenso de la isoterma cero ¾ Estados de emergencia dada la menor disponibilidad de agua. 3 MINISTERIO DE AGRICULTURA X Situación en crisis incluso en regiones que tradicionalmente no han tenido estos problemas, y donde tampoco existe una cultura de riego. X Durante cada verano, el gasto en camiones aljibes es elevado, y ya no sólo existen restricciones para regar los cultivos, sino que también para abastecer a las personas. 4 MINISTERIO DE AGRICULTURA GASTO ESTATAL -A nivel nacional se gastan $20.000 millones al año en movilizar agua hacia los campos -$307 millones en La Región de Los Ríos (Fuente: Ministerio del Interior) 5 MINISTERIO DE AGRICULTURA ANDISOLES ¾ Baja densidad aparente (< 0,9 g cm-3) Gran capacidad de retención de agua (70%) ¾ Alta conductividad hidráulica (hasta 10 m día-1) Gran capacidad de infiltración ¾ Desarrollo de suelos con varios metros de profundidad (> 4 m) MINISTERIO DE AGRICULTURA 6 L Alarcón MINISTERIO DE AGRICULTURA 7 8 LOMA LADERA MINISTERIO DE AGRICULTURA PLANICIE INUNDACIÓN Arroyo 9 Bear creek, Iowa 10 CUENCA SANTA ROSA MINISTERIO DE AGRICULTURA 11 PROVISIÓN DE AGUA EN TIEMPOS DE SEQUÍA Caudal (litros por segundo) 350 300 250 200 150 100 50 0 Nov Dic Ene Feb Mar Abr Mes MINISTERIO DE AGRICULTURA Llave del jardín: 200 cm3/segundo 12 12 m napa fr eátic a Arroyo MINISTERIO DE AGRICULTURA 13 12 cm MINISTERIO DE AGRICULTURA 14 Relación agua del estero al agua freática PLANICIE INUNDACIÓN 100 Altura del agua (cm) 90 80 Agua napa freática Agua estero 70 60 50 40 30 20 10 15-01 25-01 04-02 14-02 24-02 06-03 16-03 26-03 Día-Mes MINISTERIO DE AGRICULTURA 15 1600 Water table altitude [cm] 1400 1200 LOMA UPL α α LOMA UPL β β LADERA SLO PLANICIE FPL 1000 800 600 400 200 08/11 02/12 08/12 02/13 08/13 Date [Month/year] MINISTERIO DE AGRICULTURA 02/14 08/14 16 Dörner et al. (enviado) MINISTERIO DE AGRICULTURA 17 MINISTERIO DE AGRICULTURA 18 ¿Qué sucede en períodos de lluvias intensas? 19 MINISTERIO DE AGRICULTURA REGULACIÓN DE CAUDALES EN ÉPOCAS LLUVIOSAS 3/5 4/5 5/5 6/5 7/5 8/5 9/5 0 600 1 2 Evento 1 pp = 29,2 mm Tiempo respuesta = 34 h 45 min 400 Evento 2 3 pp = 24,4 mm Tiempo respuesta 4 = 18 h 45 min 5 300 6 200 7 Precipitación (mm) Caudal (Litros por segundo) 500 8 100 9 10 0 3/5 MINISTERIO DE AGRICULTURA 4/5 5/5 6/5 7/5 Fecha (día/mes) 8/5 9/5 20 25/7 26/7 27/7 28/7 29/7 30/7 31/7 0 1400 Caudal (L/s) 1000 4 800 600 Evento 3 pp = 100 mm Tiempo respuesta = 21h 30 min 6 Precipitación (mm) 2 1200 400 8 200 10 0 25/7 26/7 27/7 28/7 29/7 30/7 31/7 Fecha (día/mes) 21 MINISTERIO DE AGRICULTURA De Río Hurtado a Río Elqui MINISTERIO DE AGRICULTURA 22 ULTISOLES ¾ Mayor densidad aparente que andisoles (1,1 g cm-3) ¾ Menos porosos que andisoles (< 65%) ¾ Afectos a escorrentía superficial 23 MINISTERIO DE AGRICULTURA 24 25 MINISTERIO DE AGRICULTURA 25/10 26/10 27/10 28/10 29/10 30/10 31/10 900 1 800 2 Evento 5 pp = 36,2 mm Tiempo respuesta = 2h 22 min Caudal (L/s) 700 600 4 Evento pp = 44 mm 500 Tiempo respuesta = 2h 53 min 3 4 Caudal Precipitación 400 5 6 300 200 7 100 8 0 25/10 Precipitación (mm) 0 9 26/10 27/10 28/10 29/10 30/10 31/10 Día/mes 26 MINISTERIO DE AGRICULTURA CONCLUSIONES ¾ Es posible lograr una provisión de agua más duradera en tiempos de sequía a través de esteros que fluyen en medio de vegetación boscosa nativa sobre suelos andisoles ¾ Se pueden amortiguar los efectos de inundaciones en áreas de valles ocupadas por bosques nativos sobre suelos andisoles ¾ La capacidad de almacenamiento de agua de los suelos en conjunto con la vegetación ubicada sobre ellos, permiten actuar como un reservorio efectivo de agua MINISTERIO DE AGRICULTURA 27 CALIDAD DE AGUA MINISTERIO DE AGRICULTURA 28 aporte de excretas y purines al suelo Procesos de absorción de nutrientes por la pradera y adsorción de nutrientes por los coloides del suelo lixiviaci ón de n utrient es hacia napas freática s MINISTERIO DE AGRICULTURA transformación de nutrientes Depuración agua por bosque ribereño Arroyo 29 30 MINISTERIO DE AGRICULTURA N-nitrato (mg/L) Concentración (mg/L) Concentración del nutriente (mg L-1) 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 N-amonio 0.0 -30 -20 -10 0 MINISTERIO DE AGRICULTURA 10 20 30 40 50 Distancia al borde bosque-pradera (m) 31 (mg L-1) Calcio (mg L-1) 32 MINISTERIO DE AGRICULTURA Potasio (mg L-1) MINISTERIO DE AGRICULTURA 33 CONCLUSIONES Los resultados muestran que el sistema bosque ribereños-suelo volcánico del sur de Chile está asociado con el filtrado de nutrientes, donde especialmente el suelo contribuye al proceso, debido a que la planicie de inundación acumula nutrientes, los cuales por lo tanto llegan a los arroyos en concentraciones reducidas. 35 MINISTERIO DE AGRICULTURA MINISTERIO DE AGRICULTURA Muchas gracias 36