Evaluación y modelación de procesos erosivos y transporte de sedimentos en la cuenca del río Tonusco (Antioquia, Colombia)
- Autores: Juan Pablo García Montoya
- Directores de la Tesis: Tom Van Walleghem (dir. tes.), Juan Vicente Giráldez Cervera (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Córdoba (ESP) ( España ) en 2022
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Ana M. Laguna Luna (presid.), José Javier López Rodríguez (secret.), Carlos Alberto Palacio Tobón (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Dinámica de los Flujos Biogeoquímicos y sus Aplicaciones por la Universidad de Córdoba; la Universidad de Granada y la Universidad de Málaga
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Helvia
- Resumen
1. Introducción o motivación de la tesisEn las últimas décadas la erosión del suelo se ha agravado con la doble consecuencia de perder un medio esencial para la producción de alimentos y aumentar la dispersión del sedimento que es un gran contaminante. Este problema es muy importante en la zona andina, en la que a las elevadas pendientes se une la influencia de la oscilación del Niño en el Pacifico Sur, ENSO, que genera intensas lluvias unos años y prolongados periodos de sequía en otros.El río Tonusco es un afluente de la cuenca del río Magdalena que desemboca primero en el río Cauca no muy lejos de Medellín. Esta cuenca tiene un bosque seco tropical que reduce periódicamente la protección del suelo. Aguas abajo de la cuenca está el proyecto hidroeléctrico más grande de Colombia, Hidroituango lo que eleva el daño por el incremento de la descarga de sedimentos que pueden causar su bloqueo. Por ello la tesis se dedica al análisis de los procesos erosivos en la cuenca del río Tonusco. El objetivo general se divide en tres partes (i) la caracterización general de estos procesos por erosión difusa o concentrada en el caso de deslizamientos de ladera; (ii) el desarrollo de modelos descriptivos y predictivos para ayudar a la planificación de prácticas de conservación; y (iii) al estudio de algunos fenómenos peculiares como la influencia de El Niño y La Niña en estos procesos. 2. Contenido de la investigacióni. Recopilación y análisis preliminar de la información meteorológica, edáfica, fisiográfica, vegetativa y sedimentaria de la cuenca.ii. Adaptación de un modelo general de pérdida de suelo complementándolo con una estimación de la conversión de dicha pérdida en la generación de sedimentos que circulan por los cauces. Se ha aprovechado información subsidiaria, como el índice normalizado diferencial de vegetación, NDVI, para estimar la influencia de la cubierta vegetal sobre el suelo, y se ha calculado el tiempo de viaje de los sedimentos por la cuenca para evaluar su descarga en los cauces.iii. La exploración de los procesos de deslizamiento se ha efectuado considerando algunos de los episodios más relevantes acaecidos en la cuenca, para que, apoyados en modelos disponibles, se pueda predecir el riesgo de ocurrencia de otros nuevos y de sus posibles consecuencias.iv. Las limitaciones impuestas a los procesos erosivos por la rotura de agregados del suelo y posterior desplazamiento de sus residuos, los futuros sedimentos, origina ciclos de histéresis en las relaciones entre los caudales líquidos y sólidos. El análisis de estos ciclos permite indagar con mayor detalle los fenómenos erosivos como se muestra en la tesis.3. ConclusionesEntre otros resultados destacan unas conclusiones generales:i. La pérdida de suelo en la cuenca del río Tonusco es muy elevada, así como la masa anual de sedimentos entregados a la cuenca del río Magdalena. Si la evolución del clima reduce la pluviosidad y el número de chubascos, los procesos mencionados pueden agravarse con el regreso posterior de lluvias de alta intensidad, que caen sobre suelos desprotegidos o con la vegetación debilitada por la sequía previa. ii. Los deslizamientos de ladera analizados, 36 episodios ocurridos durante las dos últimas décadas, han permitido establecer una alta probabilidad de ocurrencia de estos episodios en las zonas de pendientes escarpadas, con gran pluviosidad, en suelos y subsuelos con materiales finos. Esto se pudo determinar con el cálculo del factor de seguridad. También, se empleó la probabilidad de ocurrencia de deslizamientos para estimar y/o predecir la masa de sedimentos aportada por estos episodios, bajo diferentes condiciones climáticas, edáficas y de cobertura del terreno.iii. Se ha evaluado la magnitud de los ciclos de histéresis en las relaciones entre caudales y cargas de sedimento a diferentes escalas temporales. En la escala interanual, tras periodos del fenómeno del Niño y restablecimiento de las condiciones normales o cuando se inicia La Niña, la mayoría de los ciclos tienen sentido levógiro. Cuando se combinan los tres periodos, El Niño, sin ENSO y La Niña, puede ocurrir una inversión del ciclo, que genera bucles con forma de ocho.
