Estudios de la Zona No Saturada del Suelo Vol VIII JV Giraacuteldez Cervera y FJ Jimeacutenez Hornero 2007

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INFLUENCIA DE LOS FACTORES TOPOGRAacuteFICOS Y EDAFOLOacuteGICOS EN LOS PROCESOS DE EROSIOacuteN Y DEPOacuteSITO EN UNA MICROCUENCA DE OLIVAR CON MIacuteNIMO LABOREO

E V Taguas1 A Pentildea1 JL Ayuso1 JV Giraacuteldez2

1 ETSIAM Dpto Ingenieriacutea RuralndashProyectos de Ingenieriacutea Avda Meneacutendez Pidal sn 14080 Coacuterdoba Telf 957 218571-8532 correo ir2tarueucoes ir1pealaucoes aymujucoes

2 Dpto de Hidraacuteulica ndashUniversidad de Coacuterdoba IAS Alameda del Obispo 14080 Coacuterdoba Telf 957 499208 correo ag1gicejucoes

RESUMEN La necesidad del estudio de la erosioacuten en

olivar a una escala menor que la de parcela exige la aplicacioacuten de meacutetodos de medida que permitan adquirir un alto nuacutemero de datos sin testigos de una forma faacutecil y econoacutemica y con valores de precisioacuten adecuada tales como el GPS (Global Positioning System) Se ha establecido dentro de una microcuenca de olivar de sierra una zona de estudio con las mismas condiciones de manejo donde se ha dispuesto una malla de puntos de control del nivel de cota localizaacutendose puntos de erosioacuten y puntos de depoacutesito La caracterizacioacuten de estos puntos seguacuten las variables aacuterea de desaguumle (A) factor de longitud de ladera (LSF) iacutendice de humedad topograacutefico (wT) pendiente (β)curvatura plana (ω) curvatura del perfil (φ) orientacioacuten (Ψ) cota (H) fracciones de tamantildeos de partiacuteculas (arena arcilla y limo) MO CaCO3 conductividad hidraacuteulica saturada de 0 a 10 cm de profundidad y por debajo de 10 cm (Ksat0 y Ksat10) densidad aparente de 0 a 10 cm de profundidad y por debajo de 10 cm (Dap0 Dap10) y capacidad de campo y punto de marchitez permanente de 0 a 10 cm de profundidad y por debajo de 10 cm (CC0 CC10 PMP0 y PMP10) y la comparacioacuten de estadiacutesticos histogramas y distribucioacuten espacial con los correspondientes a la zona de estudio han permitido identificar tendencias globales de los puntos de erosioacuten y depoacutesito Las metodologiacuteas del Anaacutelisis de Componentes Principales y el Anaacutelisis Cluster han sido aplicadas para el examen de diferentes patrones de comportamiento

En los puntos de peacuterdida tanto el papel de la topografiacutea (β y LSF) como el de las condiciones de infiltracioacuten (Ksat0) resultan fundamentales para explicar la erosioacuten Asiacute las aacutereas maacutes susceptibles a la peacuterdida de suelo en las cuencas de estudio son aqueacutellas donde el transporte de sedimentos se ve favorecido por la topografiacutea o por la reduccioacuten de infiltracioacuten En el caso del depoacutesito hay que destacar la tendencia a concentrarse en aacutereas con los valores maacutes altos de Ksat0 lo cual muestra la importancia del manejo en los mecanismos de infiltracioacuten y redistribucioacuten de sedimentos en la cuenca

ABSTRACT Research on soil loss in olive orchards on a smaller scale than the plot size requires methodologies that collect numerous data easily and economically and with sufficient accuracy such as GPS One area under the same management practices to control the height of

microrelief has been set up in a microcatchment with olive trees evaluating erosion and deposition points These points have been studied according to the following attributes drainage area (A) LS factor (LSF) topographic wetness index (wT) slope (β) plan curvature (ω) profile curvature (φ) aspect (Ψ) height (H) texture (arena arcilla y limo) MO CaCO3 saturated conductivity from 0 to -10 cm (under soil level) and beyond -10 cm (Ksat0 y Ksat10) bulk density from 0 to -10 cm (under soil level) and beyond -10 cm (Dap0 Dap10) and field capacity and wilting point from 0 to -10 cm and beyond -10 cm (CC0 CC10 PMP0 y PMP10) Stastistics histograms and spatial distribution of these parameters in the control area and in the erosion and deposition points have been compared to observe their global trends Also the Principal Components Analysis and Cluster Analysis have been applied to separate different patterns

The most important attributes to explain erosion points in both watersheds are the slope the LS factor and the saturated conductivity (β LSF Ksat0) due to better topographic characteristics for the transport of sediment and poor conditions for infiltration In the case of deposition points the essential factor is the saturated conductivity so that the zones with the highest values showed a greater density of points These attributes should be considered in order to plan and justify soil management practices 1- Introduccioacuten

El olivar es uno de los cultivos en los que el riesgo de erosioacuten es mayor debido principalmente a las elevadas pendientes en las que se disponen un buen nuacutemero de ellos Autores como Loacutepez-Cuervo (1990) llegan a estimar estas peacuterdidas en 80 tha Por otro lado hay 148106 ha en Andaluciacutea en la cuales se obtienen el 547 del aceite elaborado en la U E siendo el 714 de las explotaciones olivareras en Andaluciacutea pequentildeas (tamantildeo medio 237 ha) y medianas (1802 ha) (Consejeriacutea de Agricultura y Pesca 2003) Por consiguiente la microcuenca es una unidad ambiental cuya extensioacuten permite abordar los problemas de peacuterdida de suelo por fincas individuales o por grupos reducidos de propietarios ademaacutes el nuacutemero de fenoacutemenos naturales que intervienen en la circulacioacuten de agua y sedimentos es mayor y maacutes complejo que en las parcelas tradicionalmente usadas en el anaacutelisis de la erosioacuten en olivar

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

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El manejo del suelo en olivar influye sobre distintas caracteriacutesticas del suelo que pueden acelerar los procesos de erosioacuten (Goacutemez et al1999 Polo et al 2003) Tambieacuten controles topograacuteficos como la pendiente curvatura y longitud de ladera son componentes indispensables en el modelado de los procesos hidroloacutegicos-erosivos de las cuencas (Wilson amp Gallant 2000 Cap 1) especialmente cuando las operaciones de manejo inducen elementos locales como aterrazados caballones y medialunas que modifican las direcciones de flujo determinadas por la pendiente natural de la ladera en la cuenca

Por otro lado el reciente desarrollo tecnoloacutegico en la aplicacioacuten del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) ofrece amplias posibilidades para la caracterizacioacuten temporal y espacial de las dinaacutemicas de erosioacuten y sedimentacioacuten (Higgit amp Warbuton 1999) La exactitud del GPS ha mejorado notablemente hacieacutendolo aplicable al examen continuo de los cambios morfoloacutegicos de la superficie terrestre de pequentildeas variaciones a intervalos cortos (Wu amp Cheng 2005) El desarrollo de esta teacutecnica ha permitido que sea maacutes barato ligero y faacutecil de usar en investigaciones geofiacutesicas como las medidas morfoloacutegicas de caacutercavas efiacutemeras en pequentildeas cuencas (Wu amp Cheng 2005) estimaciones morfomeacutetricas de transporte de sedimentos en cursos fluviales (Higgit amp Warbuton 1999) cambios morfoloacutegicos de deslizamientos (Malet et al 2002) Malet et al (2002) comprueban en su trabajo sobre el uso del GPS para el control continuo de los deslizamientos que se pueden detectar variaciones de hasta 5 mmdiacutea y que esta teacutecnica resulta faacutecilmente adaptable a cualquier tipo de entidad geofiacutesica

Los meacutetodos tradicionales para la medida de peacuterdida de suelo pasaban por la determinacioacuten del descenso del nivel topograacutefico con respecto a unos testigos que indican la posicioacuten de la superficie original (Haigh1977 Sarre 1984) Posteriormente se optoacute por el uso de teodolitos u otros instrumentos topograacuteficos que no requeriacutean testigos y proporcionaban una alta exactitud (Laguna 1989 Wesemael et al 2006)

En los estudios dedicados a analizar la peacuterdida de suelo en olivar la escala de trabajo ha sido la parcela sin embargo el intereacutes que suscita la ampliacioacuten de los estudios de erosioacuten a la microcuenca requieren teacutecnicas que permitan aumentar de un modo operativo y econoacutemicamente viable el nuacutemero de puntos de control tales como el GPS

Asiacute los objetivos de este trabajo son los siguientes 1 La localizacioacuten de zonas donde sea evidente la

erosioacuten o el depoacutesito a partir de la diferencia de medidas en altimetriacutea en una serie de puntos de control distribuidos por la microcuenca en el intervalo aproximado de un antildeo (una campantildea)

2 El estudio del papel de las variables topograacuteficas y edafoloacutegicas en ambos fenoacutemenos a la escala de trabajo

2- Material y meacutetodos 21 Introduccioacuten

Se ha establecido en la cuenca de estudio una malla de puntos de control del nivel de cota donde a partir de las diferencias de dos levantamientos topograacuteficos al principio y al final de la campantildea 2004-2005 se han determinado aacutereas de erosioacuten y depoacutesito La siguiente etapa consistioacute en examinar los atributos topograacuteficos y edafoloacutegicos de estos puntos de control aacuterea de desaguumle (A) factor de longitud de ladera (LSF) iacutendice de humedad topograacutefico (wT) pendiente (β)curvatura plana (ω) curvatura del perfil (φ) orientacioacuten (Ψ) cota (H) fracciones de tamantildeos de partiacuteculas (arena arcilla y limo) MO CaCO3 conductividad hidraacuteulica saturada del suelo de 0 a 10 cm de profundidad y por debajo de 10 cm (Ksat0 y Ksat10) densidad aparente de 0 a 10 cm de profundidad y por debajo de 10 cm (Dap0 Dap10) capacidad de campo y punto de marchitez permanente de 0 a 10 cm de profundidad y por debajo de 10 cm (CC0 CC10 PMP0 y PMP10) En el caso de los atributos edafoloacutegicos para la textura MO CaCO3 se tomaron 11 muestras mientras que para Dap PMP y CC fueron 30 por horizonte El ensayo de Ksat (Philip 1993) fue realizado tambien en 30 puntos por horizonte La toma de muestras y los ensayos fueron realizados durante los meses de julio y agosto de 2004 Una vez examinados los datos se compararon los estadiacutesticos histogramas y la distribucioacuten espacial de los atributos de la zona de estudio con los correspondientes a los puntos de erosioacuten y depoacutesito

Para la elaboracioacuten de estos mapas de distribucioacuten se interpolaron los valores puntuales muestreados por el meacutetodo del inverso del cuadrado de la distancia a partir del sistema de informacioacuten geograacutefica ArcView (ESRI 2000) Finalmente la aplicacioacuten de teacutecnicas como el Anaacutelisis de Componente Principales (Malinowski 1991) y el Anaacutelisis Cluster (Timm 2002) permite el estudio de diferentes combinaciones de variables presentes en estas aacutereas de peacuterdida y ganancia de sedimentos 22 Microcuenca de estudio

La subcuenca de Setenil (Caacutediz) tiene una extensioacuten de 67 ha y se situacutea en una zona de olivar de sierra con una altitud media de 7822 m y una pendiente representativa del 103 El clima de la cuenca se encuadra en el tipo mediterraacuteneo subhuacutemedo de tendencia atlaacutentica con una media anual de 1100 mm En cuanto a la variacioacuten anual son las estaciones de otontildeo e invierno las que registran mayores lluvias (748 ) con un maacuteximo que suele darse en el mes de diciembre Los meses de verano registran valores muy bajos relacionados con tormentas intensas de poca duracioacuten El suelo en la cuenca tiene una profundidad aproximada de 15 m presenta textura francoarenosa con valores de materia orgaacutenica medios del 09 en algunos puntos donde abundan ademaacutes los elementos gruesos de carbonato caacutelcico La microcuenca se divide en dos zonas una de 14 ha en

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cabecera con olivos joacutevenes y la otra que constituye la zona de estudio con olivos de 20 antildeos (Fig 1) El manejo aplicado en eacutesta ha sido laboreo tradicional Desde hace tres antildeos el manejo de la finca ha cambiado hacia laboreo miacutenimo que baacutesicamente consiste en una labor poco profunda cruzando las calles en primavera (abril o mayo) si el antildeo no es seco En la campantildea de estudio caracterizada por la escasez de lluvia no se labroacute debido al temor de un exceso de evaporacioacuten que no beneficiariacutea la cosecha Por consiguiente la distribucioacuten de puntos de las aacutereas de erosioacuten y depoacutesito va a responder principalmente a la accioacuten de la lluvia ya que la incidencia mecaacutenica de los aperos sobre la superficie del suelo es miacutenima En cualquier caso se asume que las pequentildeas alteraciones debidas al transporte pisoteo etc estaacuten incluidas en los niveles de precisioacuten considerados (Ep 23) Finalmente en las campantildeas en las que se incorpore laboreo la distribucioacuten de las zonas de peacuterdida

y ganancia de suelo deberiacutean contemplarse como la respuesta combinada de acciones hiacutedricas y mecaacutenicas consideraacutendose ademaacutes aspectos como la orientacioacuten y la profundidad de la labor asiacute como las alteraciones en la Ksat y la Dap 23 Levantamientos topograacuteficos puntos de control para el anaacutelisis de la erosioacuten y el depoacutesito de sedimentos

Se ha establecido una malla de puntos de control sobre la cuenca de estudio en los que se han llevado a cabo mediciones en los meses de septiembre de 2004 y de 2005 con un equipo GPS Leyca 1200 de precisioacuten planimeacutetrica de 10 cm plusmn 2 ppm y altimeacutetrica de 20 cm plusmn 2 ppm indicadas como el error medido cuadraacutetico (RMSE)

Fig 1 Modelo de elevacioacuten de la cuenca de Setenil con la malla de puntos de control mostrando los puntos de peacuterdida y ganancia de cota (triaacutengulos y

cuadrados) y el liacutemite de la parcela con los olivos de 20 antildeos Asiacute cada medida en altimetriacutea realizada tiene una

probabilidad del 67 de no cometer un error superior al valor del RMSE La teoriacutea de transmisioacuten de errores en la suma de dos magnitudes verificaraacute siempre que el error de la misma ha de ser la suma de los errores de los sumandos Por consiguiente el cuadrado del RMSE de la suma σc de dos magnitudes Ac Bc seraacute igual a la suma de los cuadrados de los RMSE de los sumandos ac y bc respectivamente (Garciacutea 1997) siempre que las medidas no sean sesgadas (los errores de medida tienen media 0) y que los errores en las medidas de un punto en 2004 y 2005 no esteacuten relacionados (Ec 1)

ccc ba 22 +=σ (1)

De esta manera sustituyendo el RMSE de las medidas de altimetriacutea del antildeo 2004 y las correspondientes al antildeo 2005 en la Ec 1 se obtiene un RMSE de la magnitud diferencia en altimetriacutea de 28 cm que supone un nivel de confianza del 67 Si se ampliacutea el intervalo de confianza correspondiente al RMSE a 40 cm la probabilidad de que la medida tenga un error inferior a plusmn 40 cm aumenta hasta el 84 seguacuten la curva de Gauss

Si se procede a evaluar el balance de cota en los puntos de control distribuidos por las cuencas entre los antildeos 2005 y 2004 siempre que se hallen diferencias por encima o por debajo de 40 cm se tendraacute una probabilidad de maacutes del 80 de estar caracterizando eficientemente peacuterdidas o ganancias de suelo Precisamente eacuteste ha sido el criterio para localizar puntos de control donde se ha considerado que la erosioacuten (perdidas superiores a 40 cm) o el depoacutesito son evidentes (ganancias de cota superiores a 40 cm)

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De los aproximadamente 600 puntos de control de separacioacuten 10 x 10 m localizados en la parcela de olivos de 20 antildeos (Fig 1 ver liacutemite) se han localizado seguacuten el criterio descrito 36 puntos de peacuterdida y 62 de ganancia

3- Resultados 31 Caracterizacioacuten de los puntos de erosioacuten

Las Tablas 1 y 2 muestran la media (M) la desviacioacuten tiacutepica (Dt) el valor miacutenimo (Min) y el maacuteximo (Max) el coeficiente de variacioacuten (CV) el coeficiente de asimetriacutea (CA) y la curtosis (CK) de la distribucioacuten de los puntos de peacuterdida y la de la zona de estudio Ademaacutes se han comparado los histogramas para valorar distintas tendencias y se han examinado sobre los mapas de

distribucioacuten los atributos mas importantes de las aacutereas de mayor densidad

De esta forma los puntos de peacuterdida se situacutean en aacutereas caracterizadas por A LSF y β altos en relacioacuten a los valores de la zona de estudio (Tablas 1 y 2) Las curvaturas planas y del perfil de las zonas donde se distribuyen los puntos de erosioacuten en general presentan bajo valor absoluto (curvaturas relativamente planas) La curvatura plana (ω) relacionada con la convergencia y divergencia del flujo tiende a ser convexa mientras que la curvatura del perfil asociada a la aceleracioacuten del flujo es mayormente coacutencava En relacioacuten a los atributos edafoloacutegicos las Tablas 3 y 4 ofrecen los estadiacutesticos representativos de los puntos de erosioacuten y la zona de estudio Se han excluido de la Tabla 3 los valores de CC y PMP con medias 015 y 007 respectivamente por su baja variabilidad en la cuenca

Tabla 1 Estadiacutesticas de los atributos topograacuteficos de los puntos de erosioacuten

LSF w T

A (ha) ω φ Ψ(ordm) β (ordm) H (m)

M 25 70 01 01 -02 2973 68 7795 Dt 18 05 04 06 08 919 15 77

Min 00 65 21 -13 -48 48 30 7654 Max 75 85 50 15 08 3578 93 7907 CV 16 18 00 00 -51 -27 -05 -03 CA 24 34 60 07 291 65 -04 -12 CK 25 70 358 01 -02 2973 68 7795

Tabla 2 Estadiacutesticas de los atributos topograacuteficos de la zona de estudio

LSF w T A

(ha) ω Φ Ψ(ordm) β (ordm) H (m)

M 22 72 00 00 00 2710 64 7803 Dt 23 07 03 10 10 1095 18 85

Min 00 60 00 -93 -225 00 00 7590 Max 739 188 67 162 197 3600 148 7960 CV 10 01 78 1944 -958 04 03 00 CA 74 39 143 01 04 -17 00 -03 CK 1050 246 2263 223 793 15 05 -08

Tabla 3 Estadiacutesticas de los atributos edafoloacutegicos de los puntos de erosioacuten Ac

Lm

Ar

MO

Carb

Ksat0 cmh

Ksat10 cmh

Dap0 gcm3

Dap10 gcm3

M 144 93 764 092 104 135 119 169 173 Dt 10 14 15 017 40 105 55 009 008

Min 122 59 736 068 36 39 51 141 155 Max 157 117 785 133 206 405 337 189 183 CV 01 02 00 02 04 08 05 01 00 CA -09 -03 -04 09 09 13 21 -03 -08 CK -04 -05 -11 03 07 04 63 15 -01

Tabla 4 Estadiacutesticas de los atributos edafoloacutegicos de la zona de estudio

Ac

Lm

Ar

MO

Carb

Ksat0

cmh Ksat10

cmh

Dap0 gcm

3

Dap10 gcm

3 M 144 90 766 088 89 150 115 166 170 Dt 12 16 20 014 39 100 42 009 008

Min 69 50 719 041 16 20 30 111 147 Max 166 136 878 140 227 440 419 190 189 CV 01 02 00 02 04 07 04 01 01 CA -17 03 03 06 10 07 23 -10 00 CK 47 -06 18 14 11 -08 98 40 -09

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Tabla 5 Estadiacutesticas de los atributos topograacuteficos de los puntos de depoacutesito

LSF w T A

(ha) ω φ Ψ(ordm) β (ordm) H (m)

M 29 73 01 00 00 2696 65 7807 Dt 53 08 05 09 05 1166 19 102

Min 00 65 00 -35 -29 14 24 7613 Max 391 117 41 28 16 3580 119 7958 CV 19 01 59 -525 9712 04 03 00 CA 59 37 74 -07 -19 -16 01 -07 CK 385 158 560 68 161 11 00 -10

Tabla 6 Estadiacutesticas de los atributos edafoloacutegicos de los puntos de depoacutesito

Fig 2 Histogramas de Ksat0

De acuerdo al examen de histogramas estadiacutesticos y mapas de distribucioacuten tanto la Ksat0 (Fig 2 y Tablas 3 y 4) como la Dap indican una tendencia mayoritaria de los puntos de peacuterdida a distribuirse en zonas donde las condiciones de infiltracioacuten resultan maacutes desfavorables Precisamente parte de estas aacutereas se caracterizan por una mayor abundancia elementos gruesos en superficie (CaCO3) que dificultan la eficiencia de las labores y que mejoran los valores de MO (Tablas 3 y 4) 32 Caracterizacioacuten de los puntos de depoacutesito

La Tabla 5 muestra las caracteriacutesticas maacutes importantes de la distribucioacuten de los valores topograacuteficos alcanzados por los puntos de depoacutesito

En este caso respecto a la zona de estudio (Tabla 2) se observa una alta densidad de puntos en aacutereas con los LSF maacutes altos (proximidades del canal) El resto de variables no aporta informacioacuten relevante ya que a excepcioacuten de la ladera N se extienden por praacutecticamente toda la cuenca La ausencia de puntos de depoacutesito en la ladera N caracterizada por sus valores maacutes bajos de A y LSF puede explicar una redistribucioacuten de sedimentos miacutenima

en esta zona y el papel del canal como principal receptor de sedimentos

En relacioacuten a las propiedades del suelo las Tablas 6 y 4 presentan diferencias notables para los valores de Ksat0 y Ksat10 junto con la MO y el contenido en carbonatos Asiacute el 318 de la superficie de la zona de estudio presenta Ksat0 superiores a la media de los puntos de depoacutesito 197 cmh y en ella estaacuten situados el 500 de los mismos En el siguiente horizonte se mantiene la tendencia y el histograma de los puntos de ganancia se halla desplazado a la derecha tal y como indican los valores del CS

Ademaacutes a las aacutereas con mayores tasas de infiltracioacuten se le asocia un mayor lavado y la disminucioacuten de elementos gruesos caacutelcicos superficiales que facilitan la actividad del herbicida y explican la reduccioacuten de la MO

Ac

Lm

Ar

MO

Carb

Ksat0

cmh Ksat10

cmh Dap0

gcm3 Dap10 gcm3

M 142 83 775 083 76 197 133 166 170 Dt 14 14 20 013 33 107 53 007 008

Min 82 63 723 049 33 33 47 149 154 Max 164 114 855 128 190 429 357 186 187 CV 01 02 00 02 04 06 04 00 01 CA -19 09 07 05 11 02 20 03 02 CK 52 -02 42 26 13 -11 55 03 -08

0 10 20 30 405 15 25 35 45

Ksat0 (cmh) - Puntos de erosioacuten Setenil

0

10

20

30

Frec

uenc

ia re

lativ

a (

)

0 10 20 30 405 15 25 35 45

Ksat0 (cmh) - Zona de estudio Setenil

0

5

10

15

20

25

Frec

uenc

ia re

lativ

a (

)

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

300

33 Anaacutelisis de la varibilidad de los puntos de erosioacuten

Debido a la heterogeneidad de la cuenca y la distribucioacuten de los puntos de erosioacuten se han examinado dentro del grupo distintos patrones de comportamiento en relacioacuten a las variables de estudio Para ello se ha aplicado la teacutecnica de ACP sobre la matriz puntos de erosioacuten-atributos completaacutendose con un AC (modalidad jeraacuterquica del centroide) para la identificacioacuten de tendencias distintas

En primer lugar habriacutea que sentildealar que la matriz de datos de entrada estaba tipificada para homogeneizar las unidades de forma que el resultado de la matriz de covarianza es una matriz de coeficientes de correlacioacuten Por otra parte la informacioacuten correspondiente al plano principal (primer y segundo eje) supone un 47 de la variabilidad del sistema con un tercer eje se alcanza el 62 De acuerdo a los pesos de las variables en los ejes principales se han considerado uacutenicamente aquella cuyo valor era superior a 06 Asiacute se puede extraer que el primer eje principal responde a variables edafoloacutegicas y relacionadas con el manejo como la Ksat en ambos horizontes el PMP0 el CaCO3 y limo mientras que el segundo recoge principalmente los aspectos topograacuteficos LSF A φ szlig junto con el arcilla En relacioacuten al tercer eje debido a que se repiten variables y que la CC10 tiene una variabilidad miacutenima no se considera

La Fig 3 muestra la distribucioacuten de los individuos en el plano principal De ella se han extraiacutedo los puntos cuya suma de los cosenos cuadrados sobre los ejes principales es inferior a 02 ya que al hallarse muy alejados no puede juzgarse su proximidad real con el resto Seguacuten los pesos obtenidos en la Fig 3 el primer y cuarto cuadrante mostrariacutea los individuos con Ksat mayores y menores CaCO3 y limo En relacioacuten al segundo eje principal el primer y segundo cuadrante muestra los puntos con A wT y arcilla maacutes altos y szlig y φ maacutes bajas

En el AC el establecimiento del nuacutemero maacuteximo de grupos se ha llevado a cabo diferenciando sobre el terreno seis zonas de acuerdo a caracteriacutesticas visuales la situacioacuten en la ladera y la posicioacuten respecto el arroyo Sin embargo se han examinado los resultados para cuatro cinco y seis grupos determinando que la mejor solucioacuten era la correspondiente a cuatro grupos dado que el objetivo es establecer cualitativamente rasgos generales sobre la combinacioacuten de variables en la peacuterdida de suelo y el aumento o la disminucioacuten del nuacutemero de grupo no proporcionaba informacioacuten significativa

Asiacute el Grupo 1 muestra una serie de puntos en el que las condiciones de infiltracioacuten son buenas (Ksat0 entre 192 y 405 cmh) y los condicionantes topograacuteficos intermedios (β comprendidas entre el 80 y 125 y φ entre -020 y 004) En esta zona (cabecera ladera S) la ausencia de elementos gruesos limitando la eficacia de las labores (CaCO3) y protegiendo el suelo de la salpicadura permite la peacuterdida de suelo que favorecen los agentes topograacuteficos para intensidades de lluvia elevadas El Grupo 2 se diferencia claramente del resto porque es

el uacutenico punto pese a los efectos de resolucioacuten de la Fig 3 que realmente pertenece seguacuten la informacioacuten topograacutefica al canal Su alto valor de A valores de Ksat bajas y un CaCO3 bajos asociados a un lavado profundo en el horizonte los separa del resto

Fig 3 Distribucioacuten de los puntos de erosioacuten sobre los ejes principales

El grupo 3 y el grupo 4 tienen en comuacuten los valores de Ksat0

bajos entre 39 y 100 cmh para el 3 y valores entre 44 y 141 cmh para el grupo 4 junto con una mayor proporcioacuten de CaCO3 y limo El grupo 3 muestra los valores maacutes elevados de A mientras que en el grupo 4 son los valores de szlig y la φ los factores topograacuteficos maacutes caracteriacutesticos Asiacute el grupo 3 presenta valores de pendiente entre el 75 y 16 frente al grupo 4 con una pendiente miacutenima del 128 y φ maacutes convexas En estas aacutereas pese a la presencia de elementos gruesos en superficie protegiendo el suelo las reducidas tasas de infiltracioacuten favorecen la concentracioacuten del flujo y el poco material que quede suelto por la lluvia o las labores es susceptible de transporte a otras zonas 34 Anaacutelisis de la varibilidad de los puntos de depoacutesito

En este caso el plano principal (primer y segundo eje) supone un 45 de la variabilidad del sistema Si se considerara el tercer eje se alcanzariacutea hasta 60 sin embargo este soacutelo muestra buena correlacioacuten con wT que a su vez estaacute correlacionado con el LSF que contribuye notablemente a la formacioacuten del primer eje Por consiguiente ampliar el nuacutemero de ejes no mejora significativamente la caracterizacioacuten de los individuos

Las variables con peso mayor de 06 han sido para el primer eje principal LSF H arcilla y los PMP en ambos horizontes El segundo eje sin embargo representa uacutenicamente variables de suelo y manejo como la fraccioacuten de limo y de arena y la Ksat0 El primer y cuarto cuadrante de la Fig 4 mostrariacutea los individuos con valores maacutes altos de LSF y menor H y donde el arcilla son reducidos En relacioacuten al segundo eje principal el primer y segundo cuadrante presentan los puntos de depoacutesito donde el suelo es maacutes arenoso y las Ksat son maacutes altas y donde el contenido en MO y en limo son miacutenimos

-10

-5

0

5

10

15

20

-10 -5 0 5 10

+ A +TWI +Ac- β -φ

+ksat0 y ksat10-Carbonatos-L

Grupo 1

Grupo 2

Grupo 3

Grupo 4

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

301

Fig 4 Distribucioacuten de los puntos de erosioacuten sobre los ejes principales

En el AC se consideraron tambieacuten seis zonas o posibles grupos seguacuten criterios visuales y de cota en la cuenca de estudio Sin embargo se seleccionoacute la solucioacuten para 4 grupos ya que el aumento de agrupaciones significaba la aparicioacuten de individuos sueltos que no suministraban informacioacuten nueva Asiacute el grupo 1 corresponderiacutea a puntos con LSF bajos situados en cabecera o en cotas altas donde la Ksat0 es elevada y el lavado y la aireacioacuten han reducido el contenido de MO En relacioacuten a la textura se trata de un aacuterea donde el arcilla y arena es mayor en detrimento de limos Este grupo se situacutea en la ladera S proacuteximo a cabecera en el aacuterea donde las labores tienen el mayor impacto debido a la ausencia de elementos gruesos que dificultan la eficiencia de las mismas y donde se favorece la infiltracioacuten superficial En el grupo 2 la Ksat0 se ha reducido sin embargo el LSF se ha incrementado junto con el contenido de MO y las fracciones de arcilla y limo El papel del LSF y la mejora de la estructura pueden sustituir el papel de la conductividad como responsable del depoacutesito Este grupo se distribuye por toda la cuenca entre las curvas de nivel de 770 y 785 m Los Grupos 3 y 4 son zonas donde coinciden especialmente los valores maacutes elevados de LSF (zonas maacutes bajas de la subcuenca) y Ksat0 Se trata de los enclaves maacutes arenosos y con menor contenido de arcilla y limo Este grupo es el que presenta las caracteriacutesticas maacutes evidentes para que se produzca el depoacutesito especialmente porque algunos de ellos forman parte del arroyo 4- Conclusiones

Las aacutereas con mayor densidad de puntos de erosioacuten de acuerdo al anaacutelisis local de las variaciones de cota en una malla de 600 puntos de control presentan dentro de la microcuenca de estudio mayores valores A LSF β y Dap 0 y menor Ksat0 Se han diferenciado distintos patrones de comportamiento seguacuten la zona donde se combinaban con distintos grados las variables topograacuteficas tales como A y β y edafoloacutegicas Ksat0 Ksat10 y CaCO3

En el depoacutesito por encima de los factores topograacuteficos la Ksat0 tiene un papel primordial ya que los puntos de

recepcioacuten tienen una alta densidad en las aacutereas con los valores maacutes altos A medida que las condiciones de infiltracioacuten empeoran la acumulacioacuten de flujo a lo largo de la ladera expresado como LSF cobra protagonismo y los sedimentos pueden arrastrarse hasta zonas donde se reduce la aceleracioacuten (perfiles coacutencavos) o hasta el arroyo donde gran parte de los sedimentos se acumulan

El papel de la Ksat en ambos fenoacutemenos como propiedad del suelo en la que el tipo de manejo puede inducir variaciones debe considerarse a la hora de planificar ambientalmente las operaciones agriacutecolas sobre aacutereas susceptibles de erosioacuten especialmente en zonas donde la pendiente no es condicionante

Finalmente en la distribucioacuten de erosioacuten y depoacutesito hay que considerar la dependencia de los procesos de infiltracioacuten y generacioacuten de escorrentiacutea con las caracteriacutesticas climatoloacutegicas anuales La respuesta hidroloacutegica de los suelos en el aacuterea mediterraacutenea no se desarrolla de una manera uniforme en el espacio ni en tiempo sino que las laderas se convierten en mosaicos de aacutereas fuente y aacutereas sumidero (Calvo-Cases 2003) de acuerdo a las caracteriacutesticas de la lluvia el estado del suelk y los caminos de flujo Por consiguiente es necesario el estudio bajo diferentes condiciones climatoloacutegicas donde se evaluacuteen distintas respuestas y su distribucioacuten de modo que se ampliacutee el conocimiento sobre los rasgos maacutes importantes que caracterizan los fenoacutemenos de erosioacuten y depoacutesito en olivar Bibliografiacutea Calvo-Cases A C Boix-Fayos y AC Imenson 2003 Runoff generation

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-10

-5

0

5

10

-5 0 5 10 15

+ Ksat0 + Ar- MO -L

Grupo 1

Grupo 2

Grupo 3

+LSF ndashH Ac

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

302

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Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

296

El manejo del suelo en olivar influye sobre distintas caracteriacutesticas del suelo que pueden acelerar los procesos de erosioacuten (Goacutemez et al1999 Polo et al 2003) Tambieacuten controles topograacuteficos como la pendiente curvatura y longitud de ladera son componentes indispensables en el modelado de los procesos hidroloacutegicos-erosivos de las cuencas (Wilson amp Gallant 2000 Cap 1) especialmente cuando las operaciones de manejo inducen elementos locales como aterrazados caballones y medialunas que modifican las direcciones de flujo determinadas por la pendiente natural de la ladera en la cuenca

Por otro lado el reciente desarrollo tecnoloacutegico en la aplicacioacuten del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) ofrece amplias posibilidades para la caracterizacioacuten temporal y espacial de las dinaacutemicas de erosioacuten y sedimentacioacuten (Higgit amp Warbuton 1999) La exactitud del GPS ha mejorado notablemente hacieacutendolo aplicable al examen continuo de los cambios morfoloacutegicos de la superficie terrestre de pequentildeas variaciones a intervalos cortos (Wu amp Cheng 2005) El desarrollo de esta teacutecnica ha permitido que sea maacutes barato ligero y faacutecil de usar en investigaciones geofiacutesicas como las medidas morfoloacutegicas de caacutercavas efiacutemeras en pequentildeas cuencas (Wu amp Cheng 2005) estimaciones morfomeacutetricas de transporte de sedimentos en cursos fluviales (Higgit amp Warbuton 1999) cambios morfoloacutegicos de deslizamientos (Malet et al 2002) Malet et al (2002) comprueban en su trabajo sobre el uso del GPS para el control continuo de los deslizamientos que se pueden detectar variaciones de hasta 5 mmdiacutea y que esta teacutecnica resulta faacutecilmente adaptable a cualquier tipo de entidad geofiacutesica

Los meacutetodos tradicionales para la medida de peacuterdida de suelo pasaban por la determinacioacuten del descenso del nivel topograacutefico con respecto a unos testigos que indican la posicioacuten de la superficie original (Haigh1977 Sarre 1984) Posteriormente se optoacute por el uso de teodolitos u otros instrumentos topograacuteficos que no requeriacutean testigos y proporcionaban una alta exactitud (Laguna 1989 Wesemael et al 2006)

En los estudios dedicados a analizar la peacuterdida de suelo en olivar la escala de trabajo ha sido la parcela sin embargo el intereacutes que suscita la ampliacioacuten de los estudios de erosioacuten a la microcuenca requieren teacutecnicas que permitan aumentar de un modo operativo y econoacutemicamente viable el nuacutemero de puntos de control tales como el GPS

Asiacute los objetivos de este trabajo son los siguientes 1 La localizacioacuten de zonas donde sea evidente la

erosioacuten o el depoacutesito a partir de la diferencia de medidas en altimetriacutea en una serie de puntos de control distribuidos por la microcuenca en el intervalo aproximado de un antildeo (una campantildea)

2 El estudio del papel de las variables topograacuteficas y edafoloacutegicas en ambos fenoacutemenos a la escala de trabajo

2- Material y meacutetodos 21 Introduccioacuten

Se ha establecido en la cuenca de estudio una malla de puntos de control del nivel de cota donde a partir de las diferencias de dos levantamientos topograacuteficos al principio y al final de la campantildea 2004-2005 se han determinado aacutereas de erosioacuten y depoacutesito La siguiente etapa consistioacute en examinar los atributos topograacuteficos y edafoloacutegicos de estos puntos de control aacuterea de desaguumle (A) factor de longitud de ladera (LSF) iacutendice de humedad topograacutefico (wT) pendiente (β)curvatura plana (ω) curvatura del perfil (φ) orientacioacuten (Ψ) cota (H) fracciones de tamantildeos de partiacuteculas (arena arcilla y limo) MO CaCO3 conductividad hidraacuteulica saturada del suelo de 0 a 10 cm de profundidad y por debajo de 10 cm (Ksat0 y Ksat10) densidad aparente de 0 a 10 cm de profundidad y por debajo de 10 cm (Dap0 Dap10) capacidad de campo y punto de marchitez permanente de 0 a 10 cm de profundidad y por debajo de 10 cm (CC0 CC10 PMP0 y PMP10) En el caso de los atributos edafoloacutegicos para la textura MO CaCO3 se tomaron 11 muestras mientras que para Dap PMP y CC fueron 30 por horizonte El ensayo de Ksat (Philip 1993) fue realizado tambien en 30 puntos por horizonte La toma de muestras y los ensayos fueron realizados durante los meses de julio y agosto de 2004 Una vez examinados los datos se compararon los estadiacutesticos histogramas y la distribucioacuten espacial de los atributos de la zona de estudio con los correspondientes a los puntos de erosioacuten y depoacutesito

Para la elaboracioacuten de estos mapas de distribucioacuten se interpolaron los valores puntuales muestreados por el meacutetodo del inverso del cuadrado de la distancia a partir del sistema de informacioacuten geograacutefica ArcView (ESRI 2000) Finalmente la aplicacioacuten de teacutecnicas como el Anaacutelisis de Componente Principales (Malinowski 1991) y el Anaacutelisis Cluster (Timm 2002) permite el estudio de diferentes combinaciones de variables presentes en estas aacutereas de peacuterdida y ganancia de sedimentos 22 Microcuenca de estudio

La subcuenca de Setenil (Caacutediz) tiene una extensioacuten de 67 ha y se situacutea en una zona de olivar de sierra con una altitud media de 7822 m y una pendiente representativa del 103 El clima de la cuenca se encuadra en el tipo mediterraacuteneo subhuacutemedo de tendencia atlaacutentica con una media anual de 1100 mm En cuanto a la variacioacuten anual son las estaciones de otontildeo e invierno las que registran mayores lluvias (748 ) con un maacuteximo que suele darse en el mes de diciembre Los meses de verano registran valores muy bajos relacionados con tormentas intensas de poca duracioacuten El suelo en la cuenca tiene una profundidad aproximada de 15 m presenta textura francoarenosa con valores de materia orgaacutenica medios del 09 en algunos puntos donde abundan ademaacutes los elementos gruesos de carbonato caacutelcico La microcuenca se divide en dos zonas una de 14 ha en

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

297

cabecera con olivos joacutevenes y la otra que constituye la zona de estudio con olivos de 20 antildeos (Fig 1) El manejo aplicado en eacutesta ha sido laboreo tradicional Desde hace tres antildeos el manejo de la finca ha cambiado hacia laboreo miacutenimo que baacutesicamente consiste en una labor poco profunda cruzando las calles en primavera (abril o mayo) si el antildeo no es seco En la campantildea de estudio caracterizada por la escasez de lluvia no se labroacute debido al temor de un exceso de evaporacioacuten que no beneficiariacutea la cosecha Por consiguiente la distribucioacuten de puntos de las aacutereas de erosioacuten y depoacutesito va a responder principalmente a la accioacuten de la lluvia ya que la incidencia mecaacutenica de los aperos sobre la superficie del suelo es miacutenima En cualquier caso se asume que las pequentildeas alteraciones debidas al transporte pisoteo etc estaacuten incluidas en los niveles de precisioacuten considerados (Ep 23) Finalmente en las campantildeas en las que se incorpore laboreo la distribucioacuten de las zonas de peacuterdida

y ganancia de suelo deberiacutean contemplarse como la respuesta combinada de acciones hiacutedricas y mecaacutenicas consideraacutendose ademaacutes aspectos como la orientacioacuten y la profundidad de la labor asiacute como las alteraciones en la Ksat y la Dap 23 Levantamientos topograacuteficos puntos de control para el anaacutelisis de la erosioacuten y el depoacutesito de sedimentos

Se ha establecido una malla de puntos de control sobre la cuenca de estudio en los que se han llevado a cabo mediciones en los meses de septiembre de 2004 y de 2005 con un equipo GPS Leyca 1200 de precisioacuten planimeacutetrica de 10 cm plusmn 2 ppm y altimeacutetrica de 20 cm plusmn 2 ppm indicadas como el error medido cuadraacutetico (RMSE)

Fig 1 Modelo de elevacioacuten de la cuenca de Setenil con la malla de puntos de control mostrando los puntos de peacuterdida y ganancia de cota (triaacutengulos y

cuadrados) y el liacutemite de la parcela con los olivos de 20 antildeos Asiacute cada medida en altimetriacutea realizada tiene una

probabilidad del 67 de no cometer un error superior al valor del RMSE La teoriacutea de transmisioacuten de errores en la suma de dos magnitudes verificaraacute siempre que el error de la misma ha de ser la suma de los errores de los sumandos Por consiguiente el cuadrado del RMSE de la suma σc de dos magnitudes Ac Bc seraacute igual a la suma de los cuadrados de los RMSE de los sumandos ac y bc respectivamente (Garciacutea 1997) siempre que las medidas no sean sesgadas (los errores de medida tienen media 0) y que los errores en las medidas de un punto en 2004 y 2005 no esteacuten relacionados (Ec 1)

ccc ba 22 +=σ (1)

De esta manera sustituyendo el RMSE de las medidas de altimetriacutea del antildeo 2004 y las correspondientes al antildeo 2005 en la Ec 1 se obtiene un RMSE de la magnitud diferencia en altimetriacutea de 28 cm que supone un nivel de confianza del 67 Si se ampliacutea el intervalo de confianza correspondiente al RMSE a 40 cm la probabilidad de que la medida tenga un error inferior a plusmn 40 cm aumenta hasta el 84 seguacuten la curva de Gauss

Si se procede a evaluar el balance de cota en los puntos de control distribuidos por las cuencas entre los antildeos 2005 y 2004 siempre que se hallen diferencias por encima o por debajo de 40 cm se tendraacute una probabilidad de maacutes del 80 de estar caracterizando eficientemente peacuterdidas o ganancias de suelo Precisamente eacuteste ha sido el criterio para localizar puntos de control donde se ha considerado que la erosioacuten (perdidas superiores a 40 cm) o el depoacutesito son evidentes (ganancias de cota superiores a 40 cm)

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

298

De los aproximadamente 600 puntos de control de separacioacuten 10 x 10 m localizados en la parcela de olivos de 20 antildeos (Fig 1 ver liacutemite) se han localizado seguacuten el criterio descrito 36 puntos de peacuterdida y 62 de ganancia

3- Resultados 31 Caracterizacioacuten de los puntos de erosioacuten

Las Tablas 1 y 2 muestran la media (M) la desviacioacuten tiacutepica (Dt) el valor miacutenimo (Min) y el maacuteximo (Max) el coeficiente de variacioacuten (CV) el coeficiente de asimetriacutea (CA) y la curtosis (CK) de la distribucioacuten de los puntos de peacuterdida y la de la zona de estudio Ademaacutes se han comparado los histogramas para valorar distintas tendencias y se han examinado sobre los mapas de

distribucioacuten los atributos mas importantes de las aacutereas de mayor densidad

De esta forma los puntos de peacuterdida se situacutean en aacutereas caracterizadas por A LSF y β altos en relacioacuten a los valores de la zona de estudio (Tablas 1 y 2) Las curvaturas planas y del perfil de las zonas donde se distribuyen los puntos de erosioacuten en general presentan bajo valor absoluto (curvaturas relativamente planas) La curvatura plana (ω) relacionada con la convergencia y divergencia del flujo tiende a ser convexa mientras que la curvatura del perfil asociada a la aceleracioacuten del flujo es mayormente coacutencava En relacioacuten a los atributos edafoloacutegicos las Tablas 3 y 4 ofrecen los estadiacutesticos representativos de los puntos de erosioacuten y la zona de estudio Se han excluido de la Tabla 3 los valores de CC y PMP con medias 015 y 007 respectivamente por su baja variabilidad en la cuenca

Tabla 1 Estadiacutesticas de los atributos topograacuteficos de los puntos de erosioacuten

LSF w T

A (ha) ω φ Ψ(ordm) β (ordm) H (m)

M 25 70 01 01 -02 2973 68 7795 Dt 18 05 04 06 08 919 15 77

Min 00 65 21 -13 -48 48 30 7654 Max 75 85 50 15 08 3578 93 7907 CV 16 18 00 00 -51 -27 -05 -03 CA 24 34 60 07 291 65 -04 -12 CK 25 70 358 01 -02 2973 68 7795

Tabla 2 Estadiacutesticas de los atributos topograacuteficos de la zona de estudio

LSF w T A

(ha) ω Φ Ψ(ordm) β (ordm) H (m)

M 22 72 00 00 00 2710 64 7803 Dt 23 07 03 10 10 1095 18 85

Min 00 60 00 -93 -225 00 00 7590 Max 739 188 67 162 197 3600 148 7960 CV 10 01 78 1944 -958 04 03 00 CA 74 39 143 01 04 -17 00 -03 CK 1050 246 2263 223 793 15 05 -08

Tabla 3 Estadiacutesticas de los atributos edafoloacutegicos de los puntos de erosioacuten Ac

Lm

Ar

MO

Carb

Ksat0 cmh

Ksat10 cmh

Dap0 gcm3

Dap10 gcm3

M 144 93 764 092 104 135 119 169 173 Dt 10 14 15 017 40 105 55 009 008

Min 122 59 736 068 36 39 51 141 155 Max 157 117 785 133 206 405 337 189 183 CV 01 02 00 02 04 08 05 01 00 CA -09 -03 -04 09 09 13 21 -03 -08 CK -04 -05 -11 03 07 04 63 15 -01

Tabla 4 Estadiacutesticas de los atributos edafoloacutegicos de la zona de estudio

Ac

Lm

Ar

MO

Carb

Ksat0

cmh Ksat10

cmh

Dap0 gcm

3

Dap10 gcm

3 M 144 90 766 088 89 150 115 166 170 Dt 12 16 20 014 39 100 42 009 008

Min 69 50 719 041 16 20 30 111 147 Max 166 136 878 140 227 440 419 190 189 CV 01 02 00 02 04 07 04 01 01 CA -17 03 03 06 10 07 23 -10 00 CK 47 -06 18 14 11 -08 98 40 -09

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

299

Tabla 5 Estadiacutesticas de los atributos topograacuteficos de los puntos de depoacutesito

LSF w T A

(ha) ω φ Ψ(ordm) β (ordm) H (m)

M 29 73 01 00 00 2696 65 7807 Dt 53 08 05 09 05 1166 19 102

Min 00 65 00 -35 -29 14 24 7613 Max 391 117 41 28 16 3580 119 7958 CV 19 01 59 -525 9712 04 03 00 CA 59 37 74 -07 -19 -16 01 -07 CK 385 158 560 68 161 11 00 -10

Tabla 6 Estadiacutesticas de los atributos edafoloacutegicos de los puntos de depoacutesito

Fig 2 Histogramas de Ksat0

De acuerdo al examen de histogramas estadiacutesticos y mapas de distribucioacuten tanto la Ksat0 (Fig 2 y Tablas 3 y 4) como la Dap indican una tendencia mayoritaria de los puntos de peacuterdida a distribuirse en zonas donde las condiciones de infiltracioacuten resultan maacutes desfavorables Precisamente parte de estas aacutereas se caracterizan por una mayor abundancia elementos gruesos en superficie (CaCO3) que dificultan la eficiencia de las labores y que mejoran los valores de MO (Tablas 3 y 4) 32 Caracterizacioacuten de los puntos de depoacutesito

La Tabla 5 muestra las caracteriacutesticas maacutes importantes de la distribucioacuten de los valores topograacuteficos alcanzados por los puntos de depoacutesito

En este caso respecto a la zona de estudio (Tabla 2) se observa una alta densidad de puntos en aacutereas con los LSF maacutes altos (proximidades del canal) El resto de variables no aporta informacioacuten relevante ya que a excepcioacuten de la ladera N se extienden por praacutecticamente toda la cuenca La ausencia de puntos de depoacutesito en la ladera N caracterizada por sus valores maacutes bajos de A y LSF puede explicar una redistribucioacuten de sedimentos miacutenima

en esta zona y el papel del canal como principal receptor de sedimentos

En relacioacuten a las propiedades del suelo las Tablas 6 y 4 presentan diferencias notables para los valores de Ksat0 y Ksat10 junto con la MO y el contenido en carbonatos Asiacute el 318 de la superficie de la zona de estudio presenta Ksat0 superiores a la media de los puntos de depoacutesito 197 cmh y en ella estaacuten situados el 500 de los mismos En el siguiente horizonte se mantiene la tendencia y el histograma de los puntos de ganancia se halla desplazado a la derecha tal y como indican los valores del CS

Ademaacutes a las aacutereas con mayores tasas de infiltracioacuten se le asocia un mayor lavado y la disminucioacuten de elementos gruesos caacutelcicos superficiales que facilitan la actividad del herbicida y explican la reduccioacuten de la MO

Ac

Lm

Ar

MO

Carb

Ksat0

cmh Ksat10

cmh Dap0

gcm3 Dap10 gcm3

M 142 83 775 083 76 197 133 166 170 Dt 14 14 20 013 33 107 53 007 008

Min 82 63 723 049 33 33 47 149 154 Max 164 114 855 128 190 429 357 186 187 CV 01 02 00 02 04 06 04 00 01 CA -19 09 07 05 11 02 20 03 02 CK 52 -02 42 26 13 -11 55 03 -08

0 10 20 30 405 15 25 35 45

Ksat0 (cmh) - Puntos de erosioacuten Setenil

0

10

20

30

Frec

uenc

ia re

lativ

a (

)

0 10 20 30 405 15 25 35 45

Ksat0 (cmh) - Zona de estudio Setenil

0

5

10

15

20

25

Frec

uenc

ia re

lativ

a (

)

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

300

33 Anaacutelisis de la varibilidad de los puntos de erosioacuten

Debido a la heterogeneidad de la cuenca y la distribucioacuten de los puntos de erosioacuten se han examinado dentro del grupo distintos patrones de comportamiento en relacioacuten a las variables de estudio Para ello se ha aplicado la teacutecnica de ACP sobre la matriz puntos de erosioacuten-atributos completaacutendose con un AC (modalidad jeraacuterquica del centroide) para la identificacioacuten de tendencias distintas

En primer lugar habriacutea que sentildealar que la matriz de datos de entrada estaba tipificada para homogeneizar las unidades de forma que el resultado de la matriz de covarianza es una matriz de coeficientes de correlacioacuten Por otra parte la informacioacuten correspondiente al plano principal (primer y segundo eje) supone un 47 de la variabilidad del sistema con un tercer eje se alcanza el 62 De acuerdo a los pesos de las variables en los ejes principales se han considerado uacutenicamente aquella cuyo valor era superior a 06 Asiacute se puede extraer que el primer eje principal responde a variables edafoloacutegicas y relacionadas con el manejo como la Ksat en ambos horizontes el PMP0 el CaCO3 y limo mientras que el segundo recoge principalmente los aspectos topograacuteficos LSF A φ szlig junto con el arcilla En relacioacuten al tercer eje debido a que se repiten variables y que la CC10 tiene una variabilidad miacutenima no se considera

La Fig 3 muestra la distribucioacuten de los individuos en el plano principal De ella se han extraiacutedo los puntos cuya suma de los cosenos cuadrados sobre los ejes principales es inferior a 02 ya que al hallarse muy alejados no puede juzgarse su proximidad real con el resto Seguacuten los pesos obtenidos en la Fig 3 el primer y cuarto cuadrante mostrariacutea los individuos con Ksat mayores y menores CaCO3 y limo En relacioacuten al segundo eje principal el primer y segundo cuadrante muestra los puntos con A wT y arcilla maacutes altos y szlig y φ maacutes bajas

En el AC el establecimiento del nuacutemero maacuteximo de grupos se ha llevado a cabo diferenciando sobre el terreno seis zonas de acuerdo a caracteriacutesticas visuales la situacioacuten en la ladera y la posicioacuten respecto el arroyo Sin embargo se han examinado los resultados para cuatro cinco y seis grupos determinando que la mejor solucioacuten era la correspondiente a cuatro grupos dado que el objetivo es establecer cualitativamente rasgos generales sobre la combinacioacuten de variables en la peacuterdida de suelo y el aumento o la disminucioacuten del nuacutemero de grupo no proporcionaba informacioacuten significativa

Asiacute el Grupo 1 muestra una serie de puntos en el que las condiciones de infiltracioacuten son buenas (Ksat0 entre 192 y 405 cmh) y los condicionantes topograacuteficos intermedios (β comprendidas entre el 80 y 125 y φ entre -020 y 004) En esta zona (cabecera ladera S) la ausencia de elementos gruesos limitando la eficacia de las labores (CaCO3) y protegiendo el suelo de la salpicadura permite la peacuterdida de suelo que favorecen los agentes topograacuteficos para intensidades de lluvia elevadas El Grupo 2 se diferencia claramente del resto porque es

el uacutenico punto pese a los efectos de resolucioacuten de la Fig 3 que realmente pertenece seguacuten la informacioacuten topograacutefica al canal Su alto valor de A valores de Ksat bajas y un CaCO3 bajos asociados a un lavado profundo en el horizonte los separa del resto

Fig 3 Distribucioacuten de los puntos de erosioacuten sobre los ejes principales

El grupo 3 y el grupo 4 tienen en comuacuten los valores de Ksat0

bajos entre 39 y 100 cmh para el 3 y valores entre 44 y 141 cmh para el grupo 4 junto con una mayor proporcioacuten de CaCO3 y limo El grupo 3 muestra los valores maacutes elevados de A mientras que en el grupo 4 son los valores de szlig y la φ los factores topograacuteficos maacutes caracteriacutesticos Asiacute el grupo 3 presenta valores de pendiente entre el 75 y 16 frente al grupo 4 con una pendiente miacutenima del 128 y φ maacutes convexas En estas aacutereas pese a la presencia de elementos gruesos en superficie protegiendo el suelo las reducidas tasas de infiltracioacuten favorecen la concentracioacuten del flujo y el poco material que quede suelto por la lluvia o las labores es susceptible de transporte a otras zonas 34 Anaacutelisis de la varibilidad de los puntos de depoacutesito

En este caso el plano principal (primer y segundo eje) supone un 45 de la variabilidad del sistema Si se considerara el tercer eje se alcanzariacutea hasta 60 sin embargo este soacutelo muestra buena correlacioacuten con wT que a su vez estaacute correlacionado con el LSF que contribuye notablemente a la formacioacuten del primer eje Por consiguiente ampliar el nuacutemero de ejes no mejora significativamente la caracterizacioacuten de los individuos

Las variables con peso mayor de 06 han sido para el primer eje principal LSF H arcilla y los PMP en ambos horizontes El segundo eje sin embargo representa uacutenicamente variables de suelo y manejo como la fraccioacuten de limo y de arena y la Ksat0 El primer y cuarto cuadrante de la Fig 4 mostrariacutea los individuos con valores maacutes altos de LSF y menor H y donde el arcilla son reducidos En relacioacuten al segundo eje principal el primer y segundo cuadrante presentan los puntos de depoacutesito donde el suelo es maacutes arenoso y las Ksat son maacutes altas y donde el contenido en MO y en limo son miacutenimos

-10

-5

0

5

10

15

20

-10 -5 0 5 10

+ A +TWI +Ac- β -φ

+ksat0 y ksat10-Carbonatos-L

Grupo 1

Grupo 2

Grupo 3

Grupo 4

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

301

Fig 4 Distribucioacuten de los puntos de erosioacuten sobre los ejes principales

En el AC se consideraron tambieacuten seis zonas o posibles grupos seguacuten criterios visuales y de cota en la cuenca de estudio Sin embargo se seleccionoacute la solucioacuten para 4 grupos ya que el aumento de agrupaciones significaba la aparicioacuten de individuos sueltos que no suministraban informacioacuten nueva Asiacute el grupo 1 corresponderiacutea a puntos con LSF bajos situados en cabecera o en cotas altas donde la Ksat0 es elevada y el lavado y la aireacioacuten han reducido el contenido de MO En relacioacuten a la textura se trata de un aacuterea donde el arcilla y arena es mayor en detrimento de limos Este grupo se situacutea en la ladera S proacuteximo a cabecera en el aacuterea donde las labores tienen el mayor impacto debido a la ausencia de elementos gruesos que dificultan la eficiencia de las mismas y donde se favorece la infiltracioacuten superficial En el grupo 2 la Ksat0 se ha reducido sin embargo el LSF se ha incrementado junto con el contenido de MO y las fracciones de arcilla y limo El papel del LSF y la mejora de la estructura pueden sustituir el papel de la conductividad como responsable del depoacutesito Este grupo se distribuye por toda la cuenca entre las curvas de nivel de 770 y 785 m Los Grupos 3 y 4 son zonas donde coinciden especialmente los valores maacutes elevados de LSF (zonas maacutes bajas de la subcuenca) y Ksat0 Se trata de los enclaves maacutes arenosos y con menor contenido de arcilla y limo Este grupo es el que presenta las caracteriacutesticas maacutes evidentes para que se produzca el depoacutesito especialmente porque algunos de ellos forman parte del arroyo 4- Conclusiones

Las aacutereas con mayor densidad de puntos de erosioacuten de acuerdo al anaacutelisis local de las variaciones de cota en una malla de 600 puntos de control presentan dentro de la microcuenca de estudio mayores valores A LSF β y Dap 0 y menor Ksat0 Se han diferenciado distintos patrones de comportamiento seguacuten la zona donde se combinaban con distintos grados las variables topograacuteficas tales como A y β y edafoloacutegicas Ksat0 Ksat10 y CaCO3

En el depoacutesito por encima de los factores topograacuteficos la Ksat0 tiene un papel primordial ya que los puntos de

recepcioacuten tienen una alta densidad en las aacutereas con los valores maacutes altos A medida que las condiciones de infiltracioacuten empeoran la acumulacioacuten de flujo a lo largo de la ladera expresado como LSF cobra protagonismo y los sedimentos pueden arrastrarse hasta zonas donde se reduce la aceleracioacuten (perfiles coacutencavos) o hasta el arroyo donde gran parte de los sedimentos se acumulan

El papel de la Ksat en ambos fenoacutemenos como propiedad del suelo en la que el tipo de manejo puede inducir variaciones debe considerarse a la hora de planificar ambientalmente las operaciones agriacutecolas sobre aacutereas susceptibles de erosioacuten especialmente en zonas donde la pendiente no es condicionante

Finalmente en la distribucioacuten de erosioacuten y depoacutesito hay que considerar la dependencia de los procesos de infiltracioacuten y generacioacuten de escorrentiacutea con las caracteriacutesticas climatoloacutegicas anuales La respuesta hidroloacutegica de los suelos en el aacuterea mediterraacutenea no se desarrolla de una manera uniforme en el espacio ni en tiempo sino que las laderas se convierten en mosaicos de aacutereas fuente y aacutereas sumidero (Calvo-Cases 2003) de acuerdo a las caracteriacutesticas de la lluvia el estado del suelk y los caminos de flujo Por consiguiente es necesario el estudio bajo diferentes condiciones climatoloacutegicas donde se evaluacuteen distintas respuestas y su distribucioacuten de modo que se ampliacutee el conocimiento sobre los rasgos maacutes importantes que caracterizan los fenoacutemenos de erosioacuten y depoacutesito en olivar Bibliografiacutea Calvo-Cases A C Boix-Fayos y AC Imenson 2003 Runoff generation

sediment movement and soil water behaviour on calcareous (limestone) slopes of some Mediterranean environments in southeast Spain Geomorphology 50 269-291

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-10

-5

0

5

10

-5 0 5 10 15

+ Ksat0 + Ar- MO -L

Grupo 1

Grupo 2

Grupo 3

+LSF ndashH Ac

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

302

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Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

297

cabecera con olivos joacutevenes y la otra que constituye la zona de estudio con olivos de 20 antildeos (Fig 1) El manejo aplicado en eacutesta ha sido laboreo tradicional Desde hace tres antildeos el manejo de la finca ha cambiado hacia laboreo miacutenimo que baacutesicamente consiste en una labor poco profunda cruzando las calles en primavera (abril o mayo) si el antildeo no es seco En la campantildea de estudio caracterizada por la escasez de lluvia no se labroacute debido al temor de un exceso de evaporacioacuten que no beneficiariacutea la cosecha Por consiguiente la distribucioacuten de puntos de las aacutereas de erosioacuten y depoacutesito va a responder principalmente a la accioacuten de la lluvia ya que la incidencia mecaacutenica de los aperos sobre la superficie del suelo es miacutenima En cualquier caso se asume que las pequentildeas alteraciones debidas al transporte pisoteo etc estaacuten incluidas en los niveles de precisioacuten considerados (Ep 23) Finalmente en las campantildeas en las que se incorpore laboreo la distribucioacuten de las zonas de peacuterdida

y ganancia de suelo deberiacutean contemplarse como la respuesta combinada de acciones hiacutedricas y mecaacutenicas consideraacutendose ademaacutes aspectos como la orientacioacuten y la profundidad de la labor asiacute como las alteraciones en la Ksat y la Dap 23 Levantamientos topograacuteficos puntos de control para el anaacutelisis de la erosioacuten y el depoacutesito de sedimentos

Se ha establecido una malla de puntos de control sobre la cuenca de estudio en los que se han llevado a cabo mediciones en los meses de septiembre de 2004 y de 2005 con un equipo GPS Leyca 1200 de precisioacuten planimeacutetrica de 10 cm plusmn 2 ppm y altimeacutetrica de 20 cm plusmn 2 ppm indicadas como el error medido cuadraacutetico (RMSE)

Fig 1 Modelo de elevacioacuten de la cuenca de Setenil con la malla de puntos de control mostrando los puntos de peacuterdida y ganancia de cota (triaacutengulos y

cuadrados) y el liacutemite de la parcela con los olivos de 20 antildeos Asiacute cada medida en altimetriacutea realizada tiene una

probabilidad del 67 de no cometer un error superior al valor del RMSE La teoriacutea de transmisioacuten de errores en la suma de dos magnitudes verificaraacute siempre que el error de la misma ha de ser la suma de los errores de los sumandos Por consiguiente el cuadrado del RMSE de la suma σc de dos magnitudes Ac Bc seraacute igual a la suma de los cuadrados de los RMSE de los sumandos ac y bc respectivamente (Garciacutea 1997) siempre que las medidas no sean sesgadas (los errores de medida tienen media 0) y que los errores en las medidas de un punto en 2004 y 2005 no esteacuten relacionados (Ec 1)

ccc ba 22 +=σ (1)

De esta manera sustituyendo el RMSE de las medidas de altimetriacutea del antildeo 2004 y las correspondientes al antildeo 2005 en la Ec 1 se obtiene un RMSE de la magnitud diferencia en altimetriacutea de 28 cm que supone un nivel de confianza del 67 Si se ampliacutea el intervalo de confianza correspondiente al RMSE a 40 cm la probabilidad de que la medida tenga un error inferior a plusmn 40 cm aumenta hasta el 84 seguacuten la curva de Gauss

Si se procede a evaluar el balance de cota en los puntos de control distribuidos por las cuencas entre los antildeos 2005 y 2004 siempre que se hallen diferencias por encima o por debajo de 40 cm se tendraacute una probabilidad de maacutes del 80 de estar caracterizando eficientemente peacuterdidas o ganancias de suelo Precisamente eacuteste ha sido el criterio para localizar puntos de control donde se ha considerado que la erosioacuten (perdidas superiores a 40 cm) o el depoacutesito son evidentes (ganancias de cota superiores a 40 cm)

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

298

De los aproximadamente 600 puntos de control de separacioacuten 10 x 10 m localizados en la parcela de olivos de 20 antildeos (Fig 1 ver liacutemite) se han localizado seguacuten el criterio descrito 36 puntos de peacuterdida y 62 de ganancia

3- Resultados 31 Caracterizacioacuten de los puntos de erosioacuten

Las Tablas 1 y 2 muestran la media (M) la desviacioacuten tiacutepica (Dt) el valor miacutenimo (Min) y el maacuteximo (Max) el coeficiente de variacioacuten (CV) el coeficiente de asimetriacutea (CA) y la curtosis (CK) de la distribucioacuten de los puntos de peacuterdida y la de la zona de estudio Ademaacutes se han comparado los histogramas para valorar distintas tendencias y se han examinado sobre los mapas de

distribucioacuten los atributos mas importantes de las aacutereas de mayor densidad

De esta forma los puntos de peacuterdida se situacutean en aacutereas caracterizadas por A LSF y β altos en relacioacuten a los valores de la zona de estudio (Tablas 1 y 2) Las curvaturas planas y del perfil de las zonas donde se distribuyen los puntos de erosioacuten en general presentan bajo valor absoluto (curvaturas relativamente planas) La curvatura plana (ω) relacionada con la convergencia y divergencia del flujo tiende a ser convexa mientras que la curvatura del perfil asociada a la aceleracioacuten del flujo es mayormente coacutencava En relacioacuten a los atributos edafoloacutegicos las Tablas 3 y 4 ofrecen los estadiacutesticos representativos de los puntos de erosioacuten y la zona de estudio Se han excluido de la Tabla 3 los valores de CC y PMP con medias 015 y 007 respectivamente por su baja variabilidad en la cuenca

Tabla 1 Estadiacutesticas de los atributos topograacuteficos de los puntos de erosioacuten

LSF w T

A (ha) ω φ Ψ(ordm) β (ordm) H (m)

M 25 70 01 01 -02 2973 68 7795 Dt 18 05 04 06 08 919 15 77

Min 00 65 21 -13 -48 48 30 7654 Max 75 85 50 15 08 3578 93 7907 CV 16 18 00 00 -51 -27 -05 -03 CA 24 34 60 07 291 65 -04 -12 CK 25 70 358 01 -02 2973 68 7795

Tabla 2 Estadiacutesticas de los atributos topograacuteficos de la zona de estudio

LSF w T A

(ha) ω Φ Ψ(ordm) β (ordm) H (m)

M 22 72 00 00 00 2710 64 7803 Dt 23 07 03 10 10 1095 18 85

Min 00 60 00 -93 -225 00 00 7590 Max 739 188 67 162 197 3600 148 7960 CV 10 01 78 1944 -958 04 03 00 CA 74 39 143 01 04 -17 00 -03 CK 1050 246 2263 223 793 15 05 -08

Tabla 3 Estadiacutesticas de los atributos edafoloacutegicos de los puntos de erosioacuten Ac

Lm

Ar

MO

Carb

Ksat0 cmh

Ksat10 cmh

Dap0 gcm3

Dap10 gcm3

M 144 93 764 092 104 135 119 169 173 Dt 10 14 15 017 40 105 55 009 008

Min 122 59 736 068 36 39 51 141 155 Max 157 117 785 133 206 405 337 189 183 CV 01 02 00 02 04 08 05 01 00 CA -09 -03 -04 09 09 13 21 -03 -08 CK -04 -05 -11 03 07 04 63 15 -01

Tabla 4 Estadiacutesticas de los atributos edafoloacutegicos de la zona de estudio

Ac

Lm

Ar

MO

Carb

Ksat0

cmh Ksat10

cmh

Dap0 gcm

3

Dap10 gcm

3 M 144 90 766 088 89 150 115 166 170 Dt 12 16 20 014 39 100 42 009 008

Min 69 50 719 041 16 20 30 111 147 Max 166 136 878 140 227 440 419 190 189 CV 01 02 00 02 04 07 04 01 01 CA -17 03 03 06 10 07 23 -10 00 CK 47 -06 18 14 11 -08 98 40 -09

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

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Tabla 5 Estadiacutesticas de los atributos topograacuteficos de los puntos de depoacutesito

LSF w T A

(ha) ω φ Ψ(ordm) β (ordm) H (m)

M 29 73 01 00 00 2696 65 7807 Dt 53 08 05 09 05 1166 19 102

Min 00 65 00 -35 -29 14 24 7613 Max 391 117 41 28 16 3580 119 7958 CV 19 01 59 -525 9712 04 03 00 CA 59 37 74 -07 -19 -16 01 -07 CK 385 158 560 68 161 11 00 -10

Tabla 6 Estadiacutesticas de los atributos edafoloacutegicos de los puntos de depoacutesito

Fig 2 Histogramas de Ksat0

De acuerdo al examen de histogramas estadiacutesticos y mapas de distribucioacuten tanto la Ksat0 (Fig 2 y Tablas 3 y 4) como la Dap indican una tendencia mayoritaria de los puntos de peacuterdida a distribuirse en zonas donde las condiciones de infiltracioacuten resultan maacutes desfavorables Precisamente parte de estas aacutereas se caracterizan por una mayor abundancia elementos gruesos en superficie (CaCO3) que dificultan la eficiencia de las labores y que mejoran los valores de MO (Tablas 3 y 4) 32 Caracterizacioacuten de los puntos de depoacutesito

La Tabla 5 muestra las caracteriacutesticas maacutes importantes de la distribucioacuten de los valores topograacuteficos alcanzados por los puntos de depoacutesito

En este caso respecto a la zona de estudio (Tabla 2) se observa una alta densidad de puntos en aacutereas con los LSF maacutes altos (proximidades del canal) El resto de variables no aporta informacioacuten relevante ya que a excepcioacuten de la ladera N se extienden por praacutecticamente toda la cuenca La ausencia de puntos de depoacutesito en la ladera N caracterizada por sus valores maacutes bajos de A y LSF puede explicar una redistribucioacuten de sedimentos miacutenima

en esta zona y el papel del canal como principal receptor de sedimentos

En relacioacuten a las propiedades del suelo las Tablas 6 y 4 presentan diferencias notables para los valores de Ksat0 y Ksat10 junto con la MO y el contenido en carbonatos Asiacute el 318 de la superficie de la zona de estudio presenta Ksat0 superiores a la media de los puntos de depoacutesito 197 cmh y en ella estaacuten situados el 500 de los mismos En el siguiente horizonte se mantiene la tendencia y el histograma de los puntos de ganancia se halla desplazado a la derecha tal y como indican los valores del CS

Ademaacutes a las aacutereas con mayores tasas de infiltracioacuten se le asocia un mayor lavado y la disminucioacuten de elementos gruesos caacutelcicos superficiales que facilitan la actividad del herbicida y explican la reduccioacuten de la MO

Ac

Lm

Ar

MO

Carb

Ksat0

cmh Ksat10

cmh Dap0

gcm3 Dap10 gcm3

M 142 83 775 083 76 197 133 166 170 Dt 14 14 20 013 33 107 53 007 008

Min 82 63 723 049 33 33 47 149 154 Max 164 114 855 128 190 429 357 186 187 CV 01 02 00 02 04 06 04 00 01 CA -19 09 07 05 11 02 20 03 02 CK 52 -02 42 26 13 -11 55 03 -08

0 10 20 30 405 15 25 35 45

Ksat0 (cmh) - Puntos de erosioacuten Setenil

0

10

20

30

Frec

uenc

ia re

lativ

a (

)

0 10 20 30 405 15 25 35 45

Ksat0 (cmh) - Zona de estudio Setenil

0

5

10

15

20

25

Frec

uenc

ia re

lativ

a (

)

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

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33 Anaacutelisis de la varibilidad de los puntos de erosioacuten

Debido a la heterogeneidad de la cuenca y la distribucioacuten de los puntos de erosioacuten se han examinado dentro del grupo distintos patrones de comportamiento en relacioacuten a las variables de estudio Para ello se ha aplicado la teacutecnica de ACP sobre la matriz puntos de erosioacuten-atributos completaacutendose con un AC (modalidad jeraacuterquica del centroide) para la identificacioacuten de tendencias distintas

En primer lugar habriacutea que sentildealar que la matriz de datos de entrada estaba tipificada para homogeneizar las unidades de forma que el resultado de la matriz de covarianza es una matriz de coeficientes de correlacioacuten Por otra parte la informacioacuten correspondiente al plano principal (primer y segundo eje) supone un 47 de la variabilidad del sistema con un tercer eje se alcanza el 62 De acuerdo a los pesos de las variables en los ejes principales se han considerado uacutenicamente aquella cuyo valor era superior a 06 Asiacute se puede extraer que el primer eje principal responde a variables edafoloacutegicas y relacionadas con el manejo como la Ksat en ambos horizontes el PMP0 el CaCO3 y limo mientras que el segundo recoge principalmente los aspectos topograacuteficos LSF A φ szlig junto con el arcilla En relacioacuten al tercer eje debido a que se repiten variables y que la CC10 tiene una variabilidad miacutenima no se considera

La Fig 3 muestra la distribucioacuten de los individuos en el plano principal De ella se han extraiacutedo los puntos cuya suma de los cosenos cuadrados sobre los ejes principales es inferior a 02 ya que al hallarse muy alejados no puede juzgarse su proximidad real con el resto Seguacuten los pesos obtenidos en la Fig 3 el primer y cuarto cuadrante mostrariacutea los individuos con Ksat mayores y menores CaCO3 y limo En relacioacuten al segundo eje principal el primer y segundo cuadrante muestra los puntos con A wT y arcilla maacutes altos y szlig y φ maacutes bajas

En el AC el establecimiento del nuacutemero maacuteximo de grupos se ha llevado a cabo diferenciando sobre el terreno seis zonas de acuerdo a caracteriacutesticas visuales la situacioacuten en la ladera y la posicioacuten respecto el arroyo Sin embargo se han examinado los resultados para cuatro cinco y seis grupos determinando que la mejor solucioacuten era la correspondiente a cuatro grupos dado que el objetivo es establecer cualitativamente rasgos generales sobre la combinacioacuten de variables en la peacuterdida de suelo y el aumento o la disminucioacuten del nuacutemero de grupo no proporcionaba informacioacuten significativa

Asiacute el Grupo 1 muestra una serie de puntos en el que las condiciones de infiltracioacuten son buenas (Ksat0 entre 192 y 405 cmh) y los condicionantes topograacuteficos intermedios (β comprendidas entre el 80 y 125 y φ entre -020 y 004) En esta zona (cabecera ladera S) la ausencia de elementos gruesos limitando la eficacia de las labores (CaCO3) y protegiendo el suelo de la salpicadura permite la peacuterdida de suelo que favorecen los agentes topograacuteficos para intensidades de lluvia elevadas El Grupo 2 se diferencia claramente del resto porque es

el uacutenico punto pese a los efectos de resolucioacuten de la Fig 3 que realmente pertenece seguacuten la informacioacuten topograacutefica al canal Su alto valor de A valores de Ksat bajas y un CaCO3 bajos asociados a un lavado profundo en el horizonte los separa del resto

Fig 3 Distribucioacuten de los puntos de erosioacuten sobre los ejes principales

El grupo 3 y el grupo 4 tienen en comuacuten los valores de Ksat0

bajos entre 39 y 100 cmh para el 3 y valores entre 44 y 141 cmh para el grupo 4 junto con una mayor proporcioacuten de CaCO3 y limo El grupo 3 muestra los valores maacutes elevados de A mientras que en el grupo 4 son los valores de szlig y la φ los factores topograacuteficos maacutes caracteriacutesticos Asiacute el grupo 3 presenta valores de pendiente entre el 75 y 16 frente al grupo 4 con una pendiente miacutenima del 128 y φ maacutes convexas En estas aacutereas pese a la presencia de elementos gruesos en superficie protegiendo el suelo las reducidas tasas de infiltracioacuten favorecen la concentracioacuten del flujo y el poco material que quede suelto por la lluvia o las labores es susceptible de transporte a otras zonas 34 Anaacutelisis de la varibilidad de los puntos de depoacutesito

En este caso el plano principal (primer y segundo eje) supone un 45 de la variabilidad del sistema Si se considerara el tercer eje se alcanzariacutea hasta 60 sin embargo este soacutelo muestra buena correlacioacuten con wT que a su vez estaacute correlacionado con el LSF que contribuye notablemente a la formacioacuten del primer eje Por consiguiente ampliar el nuacutemero de ejes no mejora significativamente la caracterizacioacuten de los individuos

Las variables con peso mayor de 06 han sido para el primer eje principal LSF H arcilla y los PMP en ambos horizontes El segundo eje sin embargo representa uacutenicamente variables de suelo y manejo como la fraccioacuten de limo y de arena y la Ksat0 El primer y cuarto cuadrante de la Fig 4 mostrariacutea los individuos con valores maacutes altos de LSF y menor H y donde el arcilla son reducidos En relacioacuten al segundo eje principal el primer y segundo cuadrante presentan los puntos de depoacutesito donde el suelo es maacutes arenoso y las Ksat son maacutes altas y donde el contenido en MO y en limo son miacutenimos

-10

-5

0

5

10

15

20

-10 -5 0 5 10

+ A +TWI +Ac- β -φ

+ksat0 y ksat10-Carbonatos-L

Grupo 1

Grupo 2

Grupo 3

Grupo 4

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

301

Fig 4 Distribucioacuten de los puntos de erosioacuten sobre los ejes principales

En el AC se consideraron tambieacuten seis zonas o posibles grupos seguacuten criterios visuales y de cota en la cuenca de estudio Sin embargo se seleccionoacute la solucioacuten para 4 grupos ya que el aumento de agrupaciones significaba la aparicioacuten de individuos sueltos que no suministraban informacioacuten nueva Asiacute el grupo 1 corresponderiacutea a puntos con LSF bajos situados en cabecera o en cotas altas donde la Ksat0 es elevada y el lavado y la aireacioacuten han reducido el contenido de MO En relacioacuten a la textura se trata de un aacuterea donde el arcilla y arena es mayor en detrimento de limos Este grupo se situacutea en la ladera S proacuteximo a cabecera en el aacuterea donde las labores tienen el mayor impacto debido a la ausencia de elementos gruesos que dificultan la eficiencia de las mismas y donde se favorece la infiltracioacuten superficial En el grupo 2 la Ksat0 se ha reducido sin embargo el LSF se ha incrementado junto con el contenido de MO y las fracciones de arcilla y limo El papel del LSF y la mejora de la estructura pueden sustituir el papel de la conductividad como responsable del depoacutesito Este grupo se distribuye por toda la cuenca entre las curvas de nivel de 770 y 785 m Los Grupos 3 y 4 son zonas donde coinciden especialmente los valores maacutes elevados de LSF (zonas maacutes bajas de la subcuenca) y Ksat0 Se trata de los enclaves maacutes arenosos y con menor contenido de arcilla y limo Este grupo es el que presenta las caracteriacutesticas maacutes evidentes para que se produzca el depoacutesito especialmente porque algunos de ellos forman parte del arroyo 4- Conclusiones

Las aacutereas con mayor densidad de puntos de erosioacuten de acuerdo al anaacutelisis local de las variaciones de cota en una malla de 600 puntos de control presentan dentro de la microcuenca de estudio mayores valores A LSF β y Dap 0 y menor Ksat0 Se han diferenciado distintos patrones de comportamiento seguacuten la zona donde se combinaban con distintos grados las variables topograacuteficas tales como A y β y edafoloacutegicas Ksat0 Ksat10 y CaCO3

En el depoacutesito por encima de los factores topograacuteficos la Ksat0 tiene un papel primordial ya que los puntos de

recepcioacuten tienen una alta densidad en las aacutereas con los valores maacutes altos A medida que las condiciones de infiltracioacuten empeoran la acumulacioacuten de flujo a lo largo de la ladera expresado como LSF cobra protagonismo y los sedimentos pueden arrastrarse hasta zonas donde se reduce la aceleracioacuten (perfiles coacutencavos) o hasta el arroyo donde gran parte de los sedimentos se acumulan

El papel de la Ksat en ambos fenoacutemenos como propiedad del suelo en la que el tipo de manejo puede inducir variaciones debe considerarse a la hora de planificar ambientalmente las operaciones agriacutecolas sobre aacutereas susceptibles de erosioacuten especialmente en zonas donde la pendiente no es condicionante

Finalmente en la distribucioacuten de erosioacuten y depoacutesito hay que considerar la dependencia de los procesos de infiltracioacuten y generacioacuten de escorrentiacutea con las caracteriacutesticas climatoloacutegicas anuales La respuesta hidroloacutegica de los suelos en el aacuterea mediterraacutenea no se desarrolla de una manera uniforme en el espacio ni en tiempo sino que las laderas se convierten en mosaicos de aacutereas fuente y aacutereas sumidero (Calvo-Cases 2003) de acuerdo a las caracteriacutesticas de la lluvia el estado del suelk y los caminos de flujo Por consiguiente es necesario el estudio bajo diferentes condiciones climatoloacutegicas donde se evaluacuteen distintas respuestas y su distribucioacuten de modo que se ampliacutee el conocimiento sobre los rasgos maacutes importantes que caracterizan los fenoacutemenos de erosioacuten y depoacutesito en olivar Bibliografiacutea Calvo-Cases A C Boix-Fayos y AC Imenson 2003 Runoff generation

sediment movement and soil water behaviour on calcareous (limestone) slopes of some Mediterranean environments in southeast Spain Geomorphology 50 269-291

Consejeriacutea de Agricultura y Pesca Junta de Andaluciacutea 2003 El olivar andaluz Servicio de Publicaciones Sevilla

ESRI 2000 ArcView GIS Environmental Systems Research Institute Inc Redland (Estados Unidos) Garciacutea F 1997 Topografiacutea abreviada Eds Mundi-Prensa Madrid

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Higgit DL J Warbuton 1999 Applications of differential GPS in uply fluvial geomorphology Geomorphology 29 121-134

Laguna A 1989 Tesis no publicada Anaacutelisis cuantitativo de la erosioacuten del suelo Universidad de Coacuterdoba Coacuterdoba

Malinowki E R 1991 Factor analysis in Chemistry 2ordf Ed John Wiley New York

Malet JP O Maquaire y E Calais 2002 The use of global positioning system techniques for continuous monitoring of lanslides application to the Super-Sauze earthflow (Alpes de Haute Provence France) Geomorphology 43 33-54

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Timm NH 2002 Applied Multivariate Analysis Springer-Verlag New York Inc Secaucus NJ USA

Wesemael B X Rambaud J Poesen M Muligan E Cameraat y A Stevens 2006 Spatial patterns of land degradation and their impacts on the water balance of rainfed treecrops a case study in South East Spain

-10

-5

0

5

10

-5 0 5 10 15

+ Ksat0 + Ar- MO -L

Grupo 1

Grupo 2

Grupo 3

+LSF ndashH Ac

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

302

Geoderma 133 43-56 Wilson JP y JC Gallant 2000 Digital Terrain Analysis En John

P Wilson y John C Gallant eds Terrain Analysis Principles y Applications New York John Wiley y Sons1-27

Wu Y y H Cheng 2005 Monitoring of gully erosion on the Loess Plateau of China using a global positioning system 2005 Catena 63 154-166

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

298

De los aproximadamente 600 puntos de control de separacioacuten 10 x 10 m localizados en la parcela de olivos de 20 antildeos (Fig 1 ver liacutemite) se han localizado seguacuten el criterio descrito 36 puntos de peacuterdida y 62 de ganancia

3- Resultados 31 Caracterizacioacuten de los puntos de erosioacuten

Las Tablas 1 y 2 muestran la media (M) la desviacioacuten tiacutepica (Dt) el valor miacutenimo (Min) y el maacuteximo (Max) el coeficiente de variacioacuten (CV) el coeficiente de asimetriacutea (CA) y la curtosis (CK) de la distribucioacuten de los puntos de peacuterdida y la de la zona de estudio Ademaacutes se han comparado los histogramas para valorar distintas tendencias y se han examinado sobre los mapas de

distribucioacuten los atributos mas importantes de las aacutereas de mayor densidad

De esta forma los puntos de peacuterdida se situacutean en aacutereas caracterizadas por A LSF y β altos en relacioacuten a los valores de la zona de estudio (Tablas 1 y 2) Las curvaturas planas y del perfil de las zonas donde se distribuyen los puntos de erosioacuten en general presentan bajo valor absoluto (curvaturas relativamente planas) La curvatura plana (ω) relacionada con la convergencia y divergencia del flujo tiende a ser convexa mientras que la curvatura del perfil asociada a la aceleracioacuten del flujo es mayormente coacutencava En relacioacuten a los atributos edafoloacutegicos las Tablas 3 y 4 ofrecen los estadiacutesticos representativos de los puntos de erosioacuten y la zona de estudio Se han excluido de la Tabla 3 los valores de CC y PMP con medias 015 y 007 respectivamente por su baja variabilidad en la cuenca

Tabla 1 Estadiacutesticas de los atributos topograacuteficos de los puntos de erosioacuten

LSF w T

A (ha) ω φ Ψ(ordm) β (ordm) H (m)

M 25 70 01 01 -02 2973 68 7795 Dt 18 05 04 06 08 919 15 77

Min 00 65 21 -13 -48 48 30 7654 Max 75 85 50 15 08 3578 93 7907 CV 16 18 00 00 -51 -27 -05 -03 CA 24 34 60 07 291 65 -04 -12 CK 25 70 358 01 -02 2973 68 7795

Tabla 2 Estadiacutesticas de los atributos topograacuteficos de la zona de estudio

LSF w T A

(ha) ω Φ Ψ(ordm) β (ordm) H (m)

M 22 72 00 00 00 2710 64 7803 Dt 23 07 03 10 10 1095 18 85

Min 00 60 00 -93 -225 00 00 7590 Max 739 188 67 162 197 3600 148 7960 CV 10 01 78 1944 -958 04 03 00 CA 74 39 143 01 04 -17 00 -03 CK 1050 246 2263 223 793 15 05 -08

Tabla 3 Estadiacutesticas de los atributos edafoloacutegicos de los puntos de erosioacuten Ac

Lm

Ar

MO

Carb

Ksat0 cmh

Ksat10 cmh

Dap0 gcm3

Dap10 gcm3

M 144 93 764 092 104 135 119 169 173 Dt 10 14 15 017 40 105 55 009 008

Min 122 59 736 068 36 39 51 141 155 Max 157 117 785 133 206 405 337 189 183 CV 01 02 00 02 04 08 05 01 00 CA -09 -03 -04 09 09 13 21 -03 -08 CK -04 -05 -11 03 07 04 63 15 -01

Tabla 4 Estadiacutesticas de los atributos edafoloacutegicos de la zona de estudio

Ac

Lm

Ar

MO

Carb

Ksat0

cmh Ksat10

cmh

Dap0 gcm

3

Dap10 gcm

3 M 144 90 766 088 89 150 115 166 170 Dt 12 16 20 014 39 100 42 009 008

Min 69 50 719 041 16 20 30 111 147 Max 166 136 878 140 227 440 419 190 189 CV 01 02 00 02 04 07 04 01 01 CA -17 03 03 06 10 07 23 -10 00 CK 47 -06 18 14 11 -08 98 40 -09

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

299

Tabla 5 Estadiacutesticas de los atributos topograacuteficos de los puntos de depoacutesito

LSF w T A

(ha) ω φ Ψ(ordm) β (ordm) H (m)

M 29 73 01 00 00 2696 65 7807 Dt 53 08 05 09 05 1166 19 102

Min 00 65 00 -35 -29 14 24 7613 Max 391 117 41 28 16 3580 119 7958 CV 19 01 59 -525 9712 04 03 00 CA 59 37 74 -07 -19 -16 01 -07 CK 385 158 560 68 161 11 00 -10

Tabla 6 Estadiacutesticas de los atributos edafoloacutegicos de los puntos de depoacutesito

Fig 2 Histogramas de Ksat0

De acuerdo al examen de histogramas estadiacutesticos y mapas de distribucioacuten tanto la Ksat0 (Fig 2 y Tablas 3 y 4) como la Dap indican una tendencia mayoritaria de los puntos de peacuterdida a distribuirse en zonas donde las condiciones de infiltracioacuten resultan maacutes desfavorables Precisamente parte de estas aacutereas se caracterizan por una mayor abundancia elementos gruesos en superficie (CaCO3) que dificultan la eficiencia de las labores y que mejoran los valores de MO (Tablas 3 y 4) 32 Caracterizacioacuten de los puntos de depoacutesito

La Tabla 5 muestra las caracteriacutesticas maacutes importantes de la distribucioacuten de los valores topograacuteficos alcanzados por los puntos de depoacutesito

En este caso respecto a la zona de estudio (Tabla 2) se observa una alta densidad de puntos en aacutereas con los LSF maacutes altos (proximidades del canal) El resto de variables no aporta informacioacuten relevante ya que a excepcioacuten de la ladera N se extienden por praacutecticamente toda la cuenca La ausencia de puntos de depoacutesito en la ladera N caracterizada por sus valores maacutes bajos de A y LSF puede explicar una redistribucioacuten de sedimentos miacutenima

en esta zona y el papel del canal como principal receptor de sedimentos

En relacioacuten a las propiedades del suelo las Tablas 6 y 4 presentan diferencias notables para los valores de Ksat0 y Ksat10 junto con la MO y el contenido en carbonatos Asiacute el 318 de la superficie de la zona de estudio presenta Ksat0 superiores a la media de los puntos de depoacutesito 197 cmh y en ella estaacuten situados el 500 de los mismos En el siguiente horizonte se mantiene la tendencia y el histograma de los puntos de ganancia se halla desplazado a la derecha tal y como indican los valores del CS

Ademaacutes a las aacutereas con mayores tasas de infiltracioacuten se le asocia un mayor lavado y la disminucioacuten de elementos gruesos caacutelcicos superficiales que facilitan la actividad del herbicida y explican la reduccioacuten de la MO

Ac

Lm

Ar

MO

Carb

Ksat0

cmh Ksat10

cmh Dap0

gcm3 Dap10 gcm3

M 142 83 775 083 76 197 133 166 170 Dt 14 14 20 013 33 107 53 007 008

Min 82 63 723 049 33 33 47 149 154 Max 164 114 855 128 190 429 357 186 187 CV 01 02 00 02 04 06 04 00 01 CA -19 09 07 05 11 02 20 03 02 CK 52 -02 42 26 13 -11 55 03 -08

0 10 20 30 405 15 25 35 45

Ksat0 (cmh) - Puntos de erosioacuten Setenil

0

10

20

30

Frec

uenc

ia re

lativ

a (

)

0 10 20 30 405 15 25 35 45

Ksat0 (cmh) - Zona de estudio Setenil

0

5

10

15

20

25

Frec

uenc

ia re

lativ

a (

)

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

300

33 Anaacutelisis de la varibilidad de los puntos de erosioacuten

Debido a la heterogeneidad de la cuenca y la distribucioacuten de los puntos de erosioacuten se han examinado dentro del grupo distintos patrones de comportamiento en relacioacuten a las variables de estudio Para ello se ha aplicado la teacutecnica de ACP sobre la matriz puntos de erosioacuten-atributos completaacutendose con un AC (modalidad jeraacuterquica del centroide) para la identificacioacuten de tendencias distintas

En primer lugar habriacutea que sentildealar que la matriz de datos de entrada estaba tipificada para homogeneizar las unidades de forma que el resultado de la matriz de covarianza es una matriz de coeficientes de correlacioacuten Por otra parte la informacioacuten correspondiente al plano principal (primer y segundo eje) supone un 47 de la variabilidad del sistema con un tercer eje se alcanza el 62 De acuerdo a los pesos de las variables en los ejes principales se han considerado uacutenicamente aquella cuyo valor era superior a 06 Asiacute se puede extraer que el primer eje principal responde a variables edafoloacutegicas y relacionadas con el manejo como la Ksat en ambos horizontes el PMP0 el CaCO3 y limo mientras que el segundo recoge principalmente los aspectos topograacuteficos LSF A φ szlig junto con el arcilla En relacioacuten al tercer eje debido a que se repiten variables y que la CC10 tiene una variabilidad miacutenima no se considera

La Fig 3 muestra la distribucioacuten de los individuos en el plano principal De ella se han extraiacutedo los puntos cuya suma de los cosenos cuadrados sobre los ejes principales es inferior a 02 ya que al hallarse muy alejados no puede juzgarse su proximidad real con el resto Seguacuten los pesos obtenidos en la Fig 3 el primer y cuarto cuadrante mostrariacutea los individuos con Ksat mayores y menores CaCO3 y limo En relacioacuten al segundo eje principal el primer y segundo cuadrante muestra los puntos con A wT y arcilla maacutes altos y szlig y φ maacutes bajas

En el AC el establecimiento del nuacutemero maacuteximo de grupos se ha llevado a cabo diferenciando sobre el terreno seis zonas de acuerdo a caracteriacutesticas visuales la situacioacuten en la ladera y la posicioacuten respecto el arroyo Sin embargo se han examinado los resultados para cuatro cinco y seis grupos determinando que la mejor solucioacuten era la correspondiente a cuatro grupos dado que el objetivo es establecer cualitativamente rasgos generales sobre la combinacioacuten de variables en la peacuterdida de suelo y el aumento o la disminucioacuten del nuacutemero de grupo no proporcionaba informacioacuten significativa

Asiacute el Grupo 1 muestra una serie de puntos en el que las condiciones de infiltracioacuten son buenas (Ksat0 entre 192 y 405 cmh) y los condicionantes topograacuteficos intermedios (β comprendidas entre el 80 y 125 y φ entre -020 y 004) En esta zona (cabecera ladera S) la ausencia de elementos gruesos limitando la eficacia de las labores (CaCO3) y protegiendo el suelo de la salpicadura permite la peacuterdida de suelo que favorecen los agentes topograacuteficos para intensidades de lluvia elevadas El Grupo 2 se diferencia claramente del resto porque es

el uacutenico punto pese a los efectos de resolucioacuten de la Fig 3 que realmente pertenece seguacuten la informacioacuten topograacutefica al canal Su alto valor de A valores de Ksat bajas y un CaCO3 bajos asociados a un lavado profundo en el horizonte los separa del resto

Fig 3 Distribucioacuten de los puntos de erosioacuten sobre los ejes principales

El grupo 3 y el grupo 4 tienen en comuacuten los valores de Ksat0

bajos entre 39 y 100 cmh para el 3 y valores entre 44 y 141 cmh para el grupo 4 junto con una mayor proporcioacuten de CaCO3 y limo El grupo 3 muestra los valores maacutes elevados de A mientras que en el grupo 4 son los valores de szlig y la φ los factores topograacuteficos maacutes caracteriacutesticos Asiacute el grupo 3 presenta valores de pendiente entre el 75 y 16 frente al grupo 4 con una pendiente miacutenima del 128 y φ maacutes convexas En estas aacutereas pese a la presencia de elementos gruesos en superficie protegiendo el suelo las reducidas tasas de infiltracioacuten favorecen la concentracioacuten del flujo y el poco material que quede suelto por la lluvia o las labores es susceptible de transporte a otras zonas 34 Anaacutelisis de la varibilidad de los puntos de depoacutesito

En este caso el plano principal (primer y segundo eje) supone un 45 de la variabilidad del sistema Si se considerara el tercer eje se alcanzariacutea hasta 60 sin embargo este soacutelo muestra buena correlacioacuten con wT que a su vez estaacute correlacionado con el LSF que contribuye notablemente a la formacioacuten del primer eje Por consiguiente ampliar el nuacutemero de ejes no mejora significativamente la caracterizacioacuten de los individuos

Las variables con peso mayor de 06 han sido para el primer eje principal LSF H arcilla y los PMP en ambos horizontes El segundo eje sin embargo representa uacutenicamente variables de suelo y manejo como la fraccioacuten de limo y de arena y la Ksat0 El primer y cuarto cuadrante de la Fig 4 mostrariacutea los individuos con valores maacutes altos de LSF y menor H y donde el arcilla son reducidos En relacioacuten al segundo eje principal el primer y segundo cuadrante presentan los puntos de depoacutesito donde el suelo es maacutes arenoso y las Ksat son maacutes altas y donde el contenido en MO y en limo son miacutenimos

-10

-5

0

5

10

15

20

-10 -5 0 5 10

+ A +TWI +Ac- β -φ

+ksat0 y ksat10-Carbonatos-L

Grupo 1

Grupo 2

Grupo 3

Grupo 4

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

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Fig 4 Distribucioacuten de los puntos de erosioacuten sobre los ejes principales

En el AC se consideraron tambieacuten seis zonas o posibles grupos seguacuten criterios visuales y de cota en la cuenca de estudio Sin embargo se seleccionoacute la solucioacuten para 4 grupos ya que el aumento de agrupaciones significaba la aparicioacuten de individuos sueltos que no suministraban informacioacuten nueva Asiacute el grupo 1 corresponderiacutea a puntos con LSF bajos situados en cabecera o en cotas altas donde la Ksat0 es elevada y el lavado y la aireacioacuten han reducido el contenido de MO En relacioacuten a la textura se trata de un aacuterea donde el arcilla y arena es mayor en detrimento de limos Este grupo se situacutea en la ladera S proacuteximo a cabecera en el aacuterea donde las labores tienen el mayor impacto debido a la ausencia de elementos gruesos que dificultan la eficiencia de las mismas y donde se favorece la infiltracioacuten superficial En el grupo 2 la Ksat0 se ha reducido sin embargo el LSF se ha incrementado junto con el contenido de MO y las fracciones de arcilla y limo El papel del LSF y la mejora de la estructura pueden sustituir el papel de la conductividad como responsable del depoacutesito Este grupo se distribuye por toda la cuenca entre las curvas de nivel de 770 y 785 m Los Grupos 3 y 4 son zonas donde coinciden especialmente los valores maacutes elevados de LSF (zonas maacutes bajas de la subcuenca) y Ksat0 Se trata de los enclaves maacutes arenosos y con menor contenido de arcilla y limo Este grupo es el que presenta las caracteriacutesticas maacutes evidentes para que se produzca el depoacutesito especialmente porque algunos de ellos forman parte del arroyo 4- Conclusiones

Las aacutereas con mayor densidad de puntos de erosioacuten de acuerdo al anaacutelisis local de las variaciones de cota en una malla de 600 puntos de control presentan dentro de la microcuenca de estudio mayores valores A LSF β y Dap 0 y menor Ksat0 Se han diferenciado distintos patrones de comportamiento seguacuten la zona donde se combinaban con distintos grados las variables topograacuteficas tales como A y β y edafoloacutegicas Ksat0 Ksat10 y CaCO3

En el depoacutesito por encima de los factores topograacuteficos la Ksat0 tiene un papel primordial ya que los puntos de

recepcioacuten tienen una alta densidad en las aacutereas con los valores maacutes altos A medida que las condiciones de infiltracioacuten empeoran la acumulacioacuten de flujo a lo largo de la ladera expresado como LSF cobra protagonismo y los sedimentos pueden arrastrarse hasta zonas donde se reduce la aceleracioacuten (perfiles coacutencavos) o hasta el arroyo donde gran parte de los sedimentos se acumulan

El papel de la Ksat en ambos fenoacutemenos como propiedad del suelo en la que el tipo de manejo puede inducir variaciones debe considerarse a la hora de planificar ambientalmente las operaciones agriacutecolas sobre aacutereas susceptibles de erosioacuten especialmente en zonas donde la pendiente no es condicionante

Finalmente en la distribucioacuten de erosioacuten y depoacutesito hay que considerar la dependencia de los procesos de infiltracioacuten y generacioacuten de escorrentiacutea con las caracteriacutesticas climatoloacutegicas anuales La respuesta hidroloacutegica de los suelos en el aacuterea mediterraacutenea no se desarrolla de una manera uniforme en el espacio ni en tiempo sino que las laderas se convierten en mosaicos de aacutereas fuente y aacutereas sumidero (Calvo-Cases 2003) de acuerdo a las caracteriacutesticas de la lluvia el estado del suelk y los caminos de flujo Por consiguiente es necesario el estudio bajo diferentes condiciones climatoloacutegicas donde se evaluacuteen distintas respuestas y su distribucioacuten de modo que se ampliacutee el conocimiento sobre los rasgos maacutes importantes que caracterizan los fenoacutemenos de erosioacuten y depoacutesito en olivar Bibliografiacutea Calvo-Cases A C Boix-Fayos y AC Imenson 2003 Runoff generation

sediment movement and soil water behaviour on calcareous (limestone) slopes of some Mediterranean environments in southeast Spain Geomorphology 50 269-291

Consejeriacutea de Agricultura y Pesca Junta de Andaluciacutea 2003 El olivar andaluz Servicio de Publicaciones Sevilla

ESRI 2000 ArcView GIS Environmental Systems Research Institute Inc Redland (Estados Unidos) Garciacutea F 1997 Topografiacutea abreviada Eds Mundi-Prensa Madrid

Haigh MJ 1977 The use of erosion pins in the study of slope evolution Br Geomorph Res Group Tec Bull 29 31-32

Higgit DL J Warbuton 1999 Applications of differential GPS in uply fluvial geomorphology Geomorphology 29 121-134

Laguna A 1989 Tesis no publicada Anaacutelisis cuantitativo de la erosioacuten del suelo Universidad de Coacuterdoba Coacuterdoba

Malinowki E R 1991 Factor analysis in Chemistry 2ordf Ed John Wiley New York

Malet JP O Maquaire y E Calais 2002 The use of global positioning system techniques for continuous monitoring of lanslides application to the Super-Sauze earthflow (Alpes de Haute Provence France) Geomorphology 43 33-54

Philip JR 1993 Approximate analysis of falling-head lined borehole permeameter Water Resour Res 29 3763-3768

Polo MJ P Lafuente y JV Giraacuteldez 2003 Variabilidad espacial de la conductividad hidraacuteulica saturada en suelos de olivar y su influencia en el balance hidroloacutegico global En J Aacutelvarez-Benediacute y P Marinero (Eds) Estudios de la Zona No Saturada del Suelo Vol VI pp 209-213

Sarre RD 1984 A subsurface baseplate technique for monitoring small-scale changes in surface levels Br Geomorph Res Group Tec Bull 33 27-32

Timm NH 2002 Applied Multivariate Analysis Springer-Verlag New York Inc Secaucus NJ USA

Wesemael B X Rambaud J Poesen M Muligan E Cameraat y A Stevens 2006 Spatial patterns of land degradation and their impacts on the water balance of rainfed treecrops a case study in South East Spain

-10

-5

0

5

10

-5 0 5 10 15

+ Ksat0 + Ar- MO -L

Grupo 1

Grupo 2

Grupo 3

+LSF ndashH Ac

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

302

Geoderma 133 43-56 Wilson JP y JC Gallant 2000 Digital Terrain Analysis En John

P Wilson y John C Gallant eds Terrain Analysis Principles y Applications New York John Wiley y Sons1-27

Wu Y y H Cheng 2005 Monitoring of gully erosion on the Loess Plateau of China using a global positioning system 2005 Catena 63 154-166

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

299

Tabla 5 Estadiacutesticas de los atributos topograacuteficos de los puntos de depoacutesito

LSF w T A

(ha) ω φ Ψ(ordm) β (ordm) H (m)

M 29 73 01 00 00 2696 65 7807 Dt 53 08 05 09 05 1166 19 102

Min 00 65 00 -35 -29 14 24 7613 Max 391 117 41 28 16 3580 119 7958 CV 19 01 59 -525 9712 04 03 00 CA 59 37 74 -07 -19 -16 01 -07 CK 385 158 560 68 161 11 00 -10

Tabla 6 Estadiacutesticas de los atributos edafoloacutegicos de los puntos de depoacutesito

Fig 2 Histogramas de Ksat0

De acuerdo al examen de histogramas estadiacutesticos y mapas de distribucioacuten tanto la Ksat0 (Fig 2 y Tablas 3 y 4) como la Dap indican una tendencia mayoritaria de los puntos de peacuterdida a distribuirse en zonas donde las condiciones de infiltracioacuten resultan maacutes desfavorables Precisamente parte de estas aacutereas se caracterizan por una mayor abundancia elementos gruesos en superficie (CaCO3) que dificultan la eficiencia de las labores y que mejoran los valores de MO (Tablas 3 y 4) 32 Caracterizacioacuten de los puntos de depoacutesito

La Tabla 5 muestra las caracteriacutesticas maacutes importantes de la distribucioacuten de los valores topograacuteficos alcanzados por los puntos de depoacutesito

En este caso respecto a la zona de estudio (Tabla 2) se observa una alta densidad de puntos en aacutereas con los LSF maacutes altos (proximidades del canal) El resto de variables no aporta informacioacuten relevante ya que a excepcioacuten de la ladera N se extienden por praacutecticamente toda la cuenca La ausencia de puntos de depoacutesito en la ladera N caracterizada por sus valores maacutes bajos de A y LSF puede explicar una redistribucioacuten de sedimentos miacutenima

en esta zona y el papel del canal como principal receptor de sedimentos

En relacioacuten a las propiedades del suelo las Tablas 6 y 4 presentan diferencias notables para los valores de Ksat0 y Ksat10 junto con la MO y el contenido en carbonatos Asiacute el 318 de la superficie de la zona de estudio presenta Ksat0 superiores a la media de los puntos de depoacutesito 197 cmh y en ella estaacuten situados el 500 de los mismos En el siguiente horizonte se mantiene la tendencia y el histograma de los puntos de ganancia se halla desplazado a la derecha tal y como indican los valores del CS

Ademaacutes a las aacutereas con mayores tasas de infiltracioacuten se le asocia un mayor lavado y la disminucioacuten de elementos gruesos caacutelcicos superficiales que facilitan la actividad del herbicida y explican la reduccioacuten de la MO

Ac

Lm

Ar

MO

Carb

Ksat0

cmh Ksat10

cmh Dap0

gcm3 Dap10 gcm3

M 142 83 775 083 76 197 133 166 170 Dt 14 14 20 013 33 107 53 007 008

Min 82 63 723 049 33 33 47 149 154 Max 164 114 855 128 190 429 357 186 187 CV 01 02 00 02 04 06 04 00 01 CA -19 09 07 05 11 02 20 03 02 CK 52 -02 42 26 13 -11 55 03 -08

0 10 20 30 405 15 25 35 45

Ksat0 (cmh) - Puntos de erosioacuten Setenil

0

10

20

30

Frec

uenc

ia re

lativ

a (

)

0 10 20 30 405 15 25 35 45

Ksat0 (cmh) - Zona de estudio Setenil

0

5

10

15

20

25

Frec

uenc

ia re

lativ

a (

)

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

300

33 Anaacutelisis de la varibilidad de los puntos de erosioacuten

Debido a la heterogeneidad de la cuenca y la distribucioacuten de los puntos de erosioacuten se han examinado dentro del grupo distintos patrones de comportamiento en relacioacuten a las variables de estudio Para ello se ha aplicado la teacutecnica de ACP sobre la matriz puntos de erosioacuten-atributos completaacutendose con un AC (modalidad jeraacuterquica del centroide) para la identificacioacuten de tendencias distintas

En primer lugar habriacutea que sentildealar que la matriz de datos de entrada estaba tipificada para homogeneizar las unidades de forma que el resultado de la matriz de covarianza es una matriz de coeficientes de correlacioacuten Por otra parte la informacioacuten correspondiente al plano principal (primer y segundo eje) supone un 47 de la variabilidad del sistema con un tercer eje se alcanza el 62 De acuerdo a los pesos de las variables en los ejes principales se han considerado uacutenicamente aquella cuyo valor era superior a 06 Asiacute se puede extraer que el primer eje principal responde a variables edafoloacutegicas y relacionadas con el manejo como la Ksat en ambos horizontes el PMP0 el CaCO3 y limo mientras que el segundo recoge principalmente los aspectos topograacuteficos LSF A φ szlig junto con el arcilla En relacioacuten al tercer eje debido a que se repiten variables y que la CC10 tiene una variabilidad miacutenima no se considera

La Fig 3 muestra la distribucioacuten de los individuos en el plano principal De ella se han extraiacutedo los puntos cuya suma de los cosenos cuadrados sobre los ejes principales es inferior a 02 ya que al hallarse muy alejados no puede juzgarse su proximidad real con el resto Seguacuten los pesos obtenidos en la Fig 3 el primer y cuarto cuadrante mostrariacutea los individuos con Ksat mayores y menores CaCO3 y limo En relacioacuten al segundo eje principal el primer y segundo cuadrante muestra los puntos con A wT y arcilla maacutes altos y szlig y φ maacutes bajas

En el AC el establecimiento del nuacutemero maacuteximo de grupos se ha llevado a cabo diferenciando sobre el terreno seis zonas de acuerdo a caracteriacutesticas visuales la situacioacuten en la ladera y la posicioacuten respecto el arroyo Sin embargo se han examinado los resultados para cuatro cinco y seis grupos determinando que la mejor solucioacuten era la correspondiente a cuatro grupos dado que el objetivo es establecer cualitativamente rasgos generales sobre la combinacioacuten de variables en la peacuterdida de suelo y el aumento o la disminucioacuten del nuacutemero de grupo no proporcionaba informacioacuten significativa

Asiacute el Grupo 1 muestra una serie de puntos en el que las condiciones de infiltracioacuten son buenas (Ksat0 entre 192 y 405 cmh) y los condicionantes topograacuteficos intermedios (β comprendidas entre el 80 y 125 y φ entre -020 y 004) En esta zona (cabecera ladera S) la ausencia de elementos gruesos limitando la eficacia de las labores (CaCO3) y protegiendo el suelo de la salpicadura permite la peacuterdida de suelo que favorecen los agentes topograacuteficos para intensidades de lluvia elevadas El Grupo 2 se diferencia claramente del resto porque es

el uacutenico punto pese a los efectos de resolucioacuten de la Fig 3 que realmente pertenece seguacuten la informacioacuten topograacutefica al canal Su alto valor de A valores de Ksat bajas y un CaCO3 bajos asociados a un lavado profundo en el horizonte los separa del resto

Fig 3 Distribucioacuten de los puntos de erosioacuten sobre los ejes principales

El grupo 3 y el grupo 4 tienen en comuacuten los valores de Ksat0

bajos entre 39 y 100 cmh para el 3 y valores entre 44 y 141 cmh para el grupo 4 junto con una mayor proporcioacuten de CaCO3 y limo El grupo 3 muestra los valores maacutes elevados de A mientras que en el grupo 4 son los valores de szlig y la φ los factores topograacuteficos maacutes caracteriacutesticos Asiacute el grupo 3 presenta valores de pendiente entre el 75 y 16 frente al grupo 4 con una pendiente miacutenima del 128 y φ maacutes convexas En estas aacutereas pese a la presencia de elementos gruesos en superficie protegiendo el suelo las reducidas tasas de infiltracioacuten favorecen la concentracioacuten del flujo y el poco material que quede suelto por la lluvia o las labores es susceptible de transporte a otras zonas 34 Anaacutelisis de la varibilidad de los puntos de depoacutesito

En este caso el plano principal (primer y segundo eje) supone un 45 de la variabilidad del sistema Si se considerara el tercer eje se alcanzariacutea hasta 60 sin embargo este soacutelo muestra buena correlacioacuten con wT que a su vez estaacute correlacionado con el LSF que contribuye notablemente a la formacioacuten del primer eje Por consiguiente ampliar el nuacutemero de ejes no mejora significativamente la caracterizacioacuten de los individuos

Las variables con peso mayor de 06 han sido para el primer eje principal LSF H arcilla y los PMP en ambos horizontes El segundo eje sin embargo representa uacutenicamente variables de suelo y manejo como la fraccioacuten de limo y de arena y la Ksat0 El primer y cuarto cuadrante de la Fig 4 mostrariacutea los individuos con valores maacutes altos de LSF y menor H y donde el arcilla son reducidos En relacioacuten al segundo eje principal el primer y segundo cuadrante presentan los puntos de depoacutesito donde el suelo es maacutes arenoso y las Ksat son maacutes altas y donde el contenido en MO y en limo son miacutenimos

-10

-5

0

5

10

15

20

-10 -5 0 5 10

+ A +TWI +Ac- β -φ

+ksat0 y ksat10-Carbonatos-L

Grupo 1

Grupo 2

Grupo 3

Grupo 4

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

301

Fig 4 Distribucioacuten de los puntos de erosioacuten sobre los ejes principales

En el AC se consideraron tambieacuten seis zonas o posibles grupos seguacuten criterios visuales y de cota en la cuenca de estudio Sin embargo se seleccionoacute la solucioacuten para 4 grupos ya que el aumento de agrupaciones significaba la aparicioacuten de individuos sueltos que no suministraban informacioacuten nueva Asiacute el grupo 1 corresponderiacutea a puntos con LSF bajos situados en cabecera o en cotas altas donde la Ksat0 es elevada y el lavado y la aireacioacuten han reducido el contenido de MO En relacioacuten a la textura se trata de un aacuterea donde el arcilla y arena es mayor en detrimento de limos Este grupo se situacutea en la ladera S proacuteximo a cabecera en el aacuterea donde las labores tienen el mayor impacto debido a la ausencia de elementos gruesos que dificultan la eficiencia de las mismas y donde se favorece la infiltracioacuten superficial En el grupo 2 la Ksat0 se ha reducido sin embargo el LSF se ha incrementado junto con el contenido de MO y las fracciones de arcilla y limo El papel del LSF y la mejora de la estructura pueden sustituir el papel de la conductividad como responsable del depoacutesito Este grupo se distribuye por toda la cuenca entre las curvas de nivel de 770 y 785 m Los Grupos 3 y 4 son zonas donde coinciden especialmente los valores maacutes elevados de LSF (zonas maacutes bajas de la subcuenca) y Ksat0 Se trata de los enclaves maacutes arenosos y con menor contenido de arcilla y limo Este grupo es el que presenta las caracteriacutesticas maacutes evidentes para que se produzca el depoacutesito especialmente porque algunos de ellos forman parte del arroyo 4- Conclusiones

Las aacutereas con mayor densidad de puntos de erosioacuten de acuerdo al anaacutelisis local de las variaciones de cota en una malla de 600 puntos de control presentan dentro de la microcuenca de estudio mayores valores A LSF β y Dap 0 y menor Ksat0 Se han diferenciado distintos patrones de comportamiento seguacuten la zona donde se combinaban con distintos grados las variables topograacuteficas tales como A y β y edafoloacutegicas Ksat0 Ksat10 y CaCO3

En el depoacutesito por encima de los factores topograacuteficos la Ksat0 tiene un papel primordial ya que los puntos de

recepcioacuten tienen una alta densidad en las aacutereas con los valores maacutes altos A medida que las condiciones de infiltracioacuten empeoran la acumulacioacuten de flujo a lo largo de la ladera expresado como LSF cobra protagonismo y los sedimentos pueden arrastrarse hasta zonas donde se reduce la aceleracioacuten (perfiles coacutencavos) o hasta el arroyo donde gran parte de los sedimentos se acumulan

El papel de la Ksat en ambos fenoacutemenos como propiedad del suelo en la que el tipo de manejo puede inducir variaciones debe considerarse a la hora de planificar ambientalmente las operaciones agriacutecolas sobre aacutereas susceptibles de erosioacuten especialmente en zonas donde la pendiente no es condicionante

Finalmente en la distribucioacuten de erosioacuten y depoacutesito hay que considerar la dependencia de los procesos de infiltracioacuten y generacioacuten de escorrentiacutea con las caracteriacutesticas climatoloacutegicas anuales La respuesta hidroloacutegica de los suelos en el aacuterea mediterraacutenea no se desarrolla de una manera uniforme en el espacio ni en tiempo sino que las laderas se convierten en mosaicos de aacutereas fuente y aacutereas sumidero (Calvo-Cases 2003) de acuerdo a las caracteriacutesticas de la lluvia el estado del suelk y los caminos de flujo Por consiguiente es necesario el estudio bajo diferentes condiciones climatoloacutegicas donde se evaluacuteen distintas respuestas y su distribucioacuten de modo que se ampliacutee el conocimiento sobre los rasgos maacutes importantes que caracterizan los fenoacutemenos de erosioacuten y depoacutesito en olivar Bibliografiacutea Calvo-Cases A C Boix-Fayos y AC Imenson 2003 Runoff generation

sediment movement and soil water behaviour on calcareous (limestone) slopes of some Mediterranean environments in southeast Spain Geomorphology 50 269-291

Consejeriacutea de Agricultura y Pesca Junta de Andaluciacutea 2003 El olivar andaluz Servicio de Publicaciones Sevilla

ESRI 2000 ArcView GIS Environmental Systems Research Institute Inc Redland (Estados Unidos) Garciacutea F 1997 Topografiacutea abreviada Eds Mundi-Prensa Madrid

Haigh MJ 1977 The use of erosion pins in the study of slope evolution Br Geomorph Res Group Tec Bull 29 31-32

Higgit DL J Warbuton 1999 Applications of differential GPS in uply fluvial geomorphology Geomorphology 29 121-134

Laguna A 1989 Tesis no publicada Anaacutelisis cuantitativo de la erosioacuten del suelo Universidad de Coacuterdoba Coacuterdoba

Malinowki E R 1991 Factor analysis in Chemistry 2ordf Ed John Wiley New York

Malet JP O Maquaire y E Calais 2002 The use of global positioning system techniques for continuous monitoring of lanslides application to the Super-Sauze earthflow (Alpes de Haute Provence France) Geomorphology 43 33-54

Philip JR 1993 Approximate analysis of falling-head lined borehole permeameter Water Resour Res 29 3763-3768

Polo MJ P Lafuente y JV Giraacuteldez 2003 Variabilidad espacial de la conductividad hidraacuteulica saturada en suelos de olivar y su influencia en el balance hidroloacutegico global En J Aacutelvarez-Benediacute y P Marinero (Eds) Estudios de la Zona No Saturada del Suelo Vol VI pp 209-213

Sarre RD 1984 A subsurface baseplate technique for monitoring small-scale changes in surface levels Br Geomorph Res Group Tec Bull 33 27-32

Timm NH 2002 Applied Multivariate Analysis Springer-Verlag New York Inc Secaucus NJ USA

Wesemael B X Rambaud J Poesen M Muligan E Cameraat y A Stevens 2006 Spatial patterns of land degradation and their impacts on the water balance of rainfed treecrops a case study in South East Spain

-10

-5

0

5

10

-5 0 5 10 15

+ Ksat0 + Ar- MO -L

Grupo 1

Grupo 2

Grupo 3

+LSF ndashH Ac

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

302

Geoderma 133 43-56 Wilson JP y JC Gallant 2000 Digital Terrain Analysis En John

P Wilson y John C Gallant eds Terrain Analysis Principles y Applications New York John Wiley y Sons1-27

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Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

300

33 Anaacutelisis de la varibilidad de los puntos de erosioacuten

Debido a la heterogeneidad de la cuenca y la distribucioacuten de los puntos de erosioacuten se han examinado dentro del grupo distintos patrones de comportamiento en relacioacuten a las variables de estudio Para ello se ha aplicado la teacutecnica de ACP sobre la matriz puntos de erosioacuten-atributos completaacutendose con un AC (modalidad jeraacuterquica del centroide) para la identificacioacuten de tendencias distintas

En primer lugar habriacutea que sentildealar que la matriz de datos de entrada estaba tipificada para homogeneizar las unidades de forma que el resultado de la matriz de covarianza es una matriz de coeficientes de correlacioacuten Por otra parte la informacioacuten correspondiente al plano principal (primer y segundo eje) supone un 47 de la variabilidad del sistema con un tercer eje se alcanza el 62 De acuerdo a los pesos de las variables en los ejes principales se han considerado uacutenicamente aquella cuyo valor era superior a 06 Asiacute se puede extraer que el primer eje principal responde a variables edafoloacutegicas y relacionadas con el manejo como la Ksat en ambos horizontes el PMP0 el CaCO3 y limo mientras que el segundo recoge principalmente los aspectos topograacuteficos LSF A φ szlig junto con el arcilla En relacioacuten al tercer eje debido a que se repiten variables y que la CC10 tiene una variabilidad miacutenima no se considera

La Fig 3 muestra la distribucioacuten de los individuos en el plano principal De ella se han extraiacutedo los puntos cuya suma de los cosenos cuadrados sobre los ejes principales es inferior a 02 ya que al hallarse muy alejados no puede juzgarse su proximidad real con el resto Seguacuten los pesos obtenidos en la Fig 3 el primer y cuarto cuadrante mostrariacutea los individuos con Ksat mayores y menores CaCO3 y limo En relacioacuten al segundo eje principal el primer y segundo cuadrante muestra los puntos con A wT y arcilla maacutes altos y szlig y φ maacutes bajas

En el AC el establecimiento del nuacutemero maacuteximo de grupos se ha llevado a cabo diferenciando sobre el terreno seis zonas de acuerdo a caracteriacutesticas visuales la situacioacuten en la ladera y la posicioacuten respecto el arroyo Sin embargo se han examinado los resultados para cuatro cinco y seis grupos determinando que la mejor solucioacuten era la correspondiente a cuatro grupos dado que el objetivo es establecer cualitativamente rasgos generales sobre la combinacioacuten de variables en la peacuterdida de suelo y el aumento o la disminucioacuten del nuacutemero de grupo no proporcionaba informacioacuten significativa

Asiacute el Grupo 1 muestra una serie de puntos en el que las condiciones de infiltracioacuten son buenas (Ksat0 entre 192 y 405 cmh) y los condicionantes topograacuteficos intermedios (β comprendidas entre el 80 y 125 y φ entre -020 y 004) En esta zona (cabecera ladera S) la ausencia de elementos gruesos limitando la eficacia de las labores (CaCO3) y protegiendo el suelo de la salpicadura permite la peacuterdida de suelo que favorecen los agentes topograacuteficos para intensidades de lluvia elevadas El Grupo 2 se diferencia claramente del resto porque es

el uacutenico punto pese a los efectos de resolucioacuten de la Fig 3 que realmente pertenece seguacuten la informacioacuten topograacutefica al canal Su alto valor de A valores de Ksat bajas y un CaCO3 bajos asociados a un lavado profundo en el horizonte los separa del resto

Fig 3 Distribucioacuten de los puntos de erosioacuten sobre los ejes principales

El grupo 3 y el grupo 4 tienen en comuacuten los valores de Ksat0

bajos entre 39 y 100 cmh para el 3 y valores entre 44 y 141 cmh para el grupo 4 junto con una mayor proporcioacuten de CaCO3 y limo El grupo 3 muestra los valores maacutes elevados de A mientras que en el grupo 4 son los valores de szlig y la φ los factores topograacuteficos maacutes caracteriacutesticos Asiacute el grupo 3 presenta valores de pendiente entre el 75 y 16 frente al grupo 4 con una pendiente miacutenima del 128 y φ maacutes convexas En estas aacutereas pese a la presencia de elementos gruesos en superficie protegiendo el suelo las reducidas tasas de infiltracioacuten favorecen la concentracioacuten del flujo y el poco material que quede suelto por la lluvia o las labores es susceptible de transporte a otras zonas 34 Anaacutelisis de la varibilidad de los puntos de depoacutesito

En este caso el plano principal (primer y segundo eje) supone un 45 de la variabilidad del sistema Si se considerara el tercer eje se alcanzariacutea hasta 60 sin embargo este soacutelo muestra buena correlacioacuten con wT que a su vez estaacute correlacionado con el LSF que contribuye notablemente a la formacioacuten del primer eje Por consiguiente ampliar el nuacutemero de ejes no mejora significativamente la caracterizacioacuten de los individuos

Las variables con peso mayor de 06 han sido para el primer eje principal LSF H arcilla y los PMP en ambos horizontes El segundo eje sin embargo representa uacutenicamente variables de suelo y manejo como la fraccioacuten de limo y de arena y la Ksat0 El primer y cuarto cuadrante de la Fig 4 mostrariacutea los individuos con valores maacutes altos de LSF y menor H y donde el arcilla son reducidos En relacioacuten al segundo eje principal el primer y segundo cuadrante presentan los puntos de depoacutesito donde el suelo es maacutes arenoso y las Ksat son maacutes altas y donde el contenido en MO y en limo son miacutenimos

-10

-5

0

5

10

15

20

-10 -5 0 5 10

+ A +TWI +Ac- β -φ

+ksat0 y ksat10-Carbonatos-L

Grupo 1

Grupo 2

Grupo 3

Grupo 4

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

301

Fig 4 Distribucioacuten de los puntos de erosioacuten sobre los ejes principales

En el AC se consideraron tambieacuten seis zonas o posibles grupos seguacuten criterios visuales y de cota en la cuenca de estudio Sin embargo se seleccionoacute la solucioacuten para 4 grupos ya que el aumento de agrupaciones significaba la aparicioacuten de individuos sueltos que no suministraban informacioacuten nueva Asiacute el grupo 1 corresponderiacutea a puntos con LSF bajos situados en cabecera o en cotas altas donde la Ksat0 es elevada y el lavado y la aireacioacuten han reducido el contenido de MO En relacioacuten a la textura se trata de un aacuterea donde el arcilla y arena es mayor en detrimento de limos Este grupo se situacutea en la ladera S proacuteximo a cabecera en el aacuterea donde las labores tienen el mayor impacto debido a la ausencia de elementos gruesos que dificultan la eficiencia de las mismas y donde se favorece la infiltracioacuten superficial En el grupo 2 la Ksat0 se ha reducido sin embargo el LSF se ha incrementado junto con el contenido de MO y las fracciones de arcilla y limo El papel del LSF y la mejora de la estructura pueden sustituir el papel de la conductividad como responsable del depoacutesito Este grupo se distribuye por toda la cuenca entre las curvas de nivel de 770 y 785 m Los Grupos 3 y 4 son zonas donde coinciden especialmente los valores maacutes elevados de LSF (zonas maacutes bajas de la subcuenca) y Ksat0 Se trata de los enclaves maacutes arenosos y con menor contenido de arcilla y limo Este grupo es el que presenta las caracteriacutesticas maacutes evidentes para que se produzca el depoacutesito especialmente porque algunos de ellos forman parte del arroyo 4- Conclusiones

Las aacutereas con mayor densidad de puntos de erosioacuten de acuerdo al anaacutelisis local de las variaciones de cota en una malla de 600 puntos de control presentan dentro de la microcuenca de estudio mayores valores A LSF β y Dap 0 y menor Ksat0 Se han diferenciado distintos patrones de comportamiento seguacuten la zona donde se combinaban con distintos grados las variables topograacuteficas tales como A y β y edafoloacutegicas Ksat0 Ksat10 y CaCO3

En el depoacutesito por encima de los factores topograacuteficos la Ksat0 tiene un papel primordial ya que los puntos de

recepcioacuten tienen una alta densidad en las aacutereas con los valores maacutes altos A medida que las condiciones de infiltracioacuten empeoran la acumulacioacuten de flujo a lo largo de la ladera expresado como LSF cobra protagonismo y los sedimentos pueden arrastrarse hasta zonas donde se reduce la aceleracioacuten (perfiles coacutencavos) o hasta el arroyo donde gran parte de los sedimentos se acumulan

El papel de la Ksat en ambos fenoacutemenos como propiedad del suelo en la que el tipo de manejo puede inducir variaciones debe considerarse a la hora de planificar ambientalmente las operaciones agriacutecolas sobre aacutereas susceptibles de erosioacuten especialmente en zonas donde la pendiente no es condicionante

Finalmente en la distribucioacuten de erosioacuten y depoacutesito hay que considerar la dependencia de los procesos de infiltracioacuten y generacioacuten de escorrentiacutea con las caracteriacutesticas climatoloacutegicas anuales La respuesta hidroloacutegica de los suelos en el aacuterea mediterraacutenea no se desarrolla de una manera uniforme en el espacio ni en tiempo sino que las laderas se convierten en mosaicos de aacutereas fuente y aacutereas sumidero (Calvo-Cases 2003) de acuerdo a las caracteriacutesticas de la lluvia el estado del suelk y los caminos de flujo Por consiguiente es necesario el estudio bajo diferentes condiciones climatoloacutegicas donde se evaluacuteen distintas respuestas y su distribucioacuten de modo que se ampliacutee el conocimiento sobre los rasgos maacutes importantes que caracterizan los fenoacutemenos de erosioacuten y depoacutesito en olivar Bibliografiacutea Calvo-Cases A C Boix-Fayos y AC Imenson 2003 Runoff generation

sediment movement and soil water behaviour on calcareous (limestone) slopes of some Mediterranean environments in southeast Spain Geomorphology 50 269-291

Consejeriacutea de Agricultura y Pesca Junta de Andaluciacutea 2003 El olivar andaluz Servicio de Publicaciones Sevilla

ESRI 2000 ArcView GIS Environmental Systems Research Institute Inc Redland (Estados Unidos) Garciacutea F 1997 Topografiacutea abreviada Eds Mundi-Prensa Madrid

Haigh MJ 1977 The use of erosion pins in the study of slope evolution Br Geomorph Res Group Tec Bull 29 31-32

Higgit DL J Warbuton 1999 Applications of differential GPS in uply fluvial geomorphology Geomorphology 29 121-134

Laguna A 1989 Tesis no publicada Anaacutelisis cuantitativo de la erosioacuten del suelo Universidad de Coacuterdoba Coacuterdoba

Malinowki E R 1991 Factor analysis in Chemistry 2ordf Ed John Wiley New York

Malet JP O Maquaire y E Calais 2002 The use of global positioning system techniques for continuous monitoring of lanslides application to the Super-Sauze earthflow (Alpes de Haute Provence France) Geomorphology 43 33-54

Philip JR 1993 Approximate analysis of falling-head lined borehole permeameter Water Resour Res 29 3763-3768

Polo MJ P Lafuente y JV Giraacuteldez 2003 Variabilidad espacial de la conductividad hidraacuteulica saturada en suelos de olivar y su influencia en el balance hidroloacutegico global En J Aacutelvarez-Benediacute y P Marinero (Eds) Estudios de la Zona No Saturada del Suelo Vol VI pp 209-213

Sarre RD 1984 A subsurface baseplate technique for monitoring small-scale changes in surface levels Br Geomorph Res Group Tec Bull 33 27-32

Timm NH 2002 Applied Multivariate Analysis Springer-Verlag New York Inc Secaucus NJ USA

Wesemael B X Rambaud J Poesen M Muligan E Cameraat y A Stevens 2006 Spatial patterns of land degradation and their impacts on the water balance of rainfed treecrops a case study in South East Spain

-10

-5

0

5

10

-5 0 5 10 15

+ Ksat0 + Ar- MO -L

Grupo 1

Grupo 2

Grupo 3

+LSF ndashH Ac

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

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Geoderma 133 43-56 Wilson JP y JC Gallant 2000 Digital Terrain Analysis En John

P Wilson y John C Gallant eds Terrain Analysis Principles y Applications New York John Wiley y Sons1-27

Wu Y y H Cheng 2005 Monitoring of gully erosion on the Loess Plateau of China using a global positioning system 2005 Catena 63 154-166

Taguas et al Influencia de los factores topograacuteficos y edafoloacutegicos en los procesos de erosioacuten y depoacutesito en una microcuenca de olivar con miacutenimo laboreo

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Fig 4 Distribucioacuten de los puntos de erosioacuten sobre los ejes principales

En el AC se consideraron tambieacuten seis zonas o posibles grupos seguacuten criterios visuales y de cota en la cuenca de estudio Sin embargo se seleccionoacute la solucioacuten para 4 grupos ya que el aumento de agrupaciones significaba la aparicioacuten de individuos sueltos que no suministraban informacioacuten nueva Asiacute el grupo 1 corresponderiacutea a puntos con LSF bajos situados en cabecera o en cotas altas donde la Ksat0 es elevada y el lavado y la aireacioacuten han reducido el contenido de MO En relacioacuten a la textura se trata de un aacuterea donde el arcilla y arena es mayor en detrimento de limos Este grupo se situacutea en la ladera S proacuteximo a cabecera en el aacuterea donde las labores tienen el mayor impacto debido a la ausencia de elementos gruesos que dificultan la eficiencia de las mismas y donde se favorece la infiltracioacuten superficial En el grupo 2 la Ksat0 se ha reducido sin embargo el LSF se ha incrementado junto con el contenido de MO y las fracciones de arcilla y limo El papel del LSF y la mejora de la estructura pueden sustituir el papel de la conductividad como responsable del depoacutesito Este grupo se distribuye por toda la cuenca entre las curvas de nivel de 770 y 785 m Los Grupos 3 y 4 son zonas donde coinciden especialmente los valores maacutes elevados de LSF (zonas maacutes bajas de la subcuenca) y Ksat0 Se trata de los enclaves maacutes arenosos y con menor contenido de arcilla y limo Este grupo es el que presenta las caracteriacutesticas maacutes evidentes para que se produzca el depoacutesito especialmente porque algunos de ellos forman parte del arroyo 4- Conclusiones

Las aacutereas con mayor densidad de puntos de erosioacuten de acuerdo al anaacutelisis local de las variaciones de cota en una malla de 600 puntos de control presentan dentro de la microcuenca de estudio mayores valores A LSF β y Dap 0 y menor Ksat0 Se han diferenciado distintos patrones de comportamiento seguacuten la zona donde se combinaban con distintos grados las variables topograacuteficas tales como A y β y edafoloacutegicas Ksat0 Ksat10 y CaCO3

En el depoacutesito por encima de los factores topograacuteficos la Ksat0 tiene un papel primordial ya que los puntos de

recepcioacuten tienen una alta densidad en las aacutereas con los valores maacutes altos A medida que las condiciones de infiltracioacuten empeoran la acumulacioacuten de flujo a lo largo de la ladera expresado como LSF cobra protagonismo y los sedimentos pueden arrastrarse hasta zonas donde se reduce la aceleracioacuten (perfiles coacutencavos) o hasta el arroyo donde gran parte de los sedimentos se acumulan

El papel de la Ksat en ambos fenoacutemenos como propiedad del suelo en la que el tipo de manejo puede inducir variaciones debe considerarse a la hora de planificar ambientalmente las operaciones agriacutecolas sobre aacutereas susceptibles de erosioacuten especialmente en zonas donde la pendiente no es condicionante

Finalmente en la distribucioacuten de erosioacuten y depoacutesito hay que considerar la dependencia de los procesos de infiltracioacuten y generacioacuten de escorrentiacutea con las caracteriacutesticas climatoloacutegicas anuales La respuesta hidroloacutegica de los suelos en el aacuterea mediterraacutenea no se desarrolla de una manera uniforme en el espacio ni en tiempo sino que las laderas se convierten en mosaicos de aacutereas fuente y aacutereas sumidero (Calvo-Cases 2003) de acuerdo a las caracteriacutesticas de la lluvia el estado del suelk y los caminos de flujo Por consiguiente es necesario el estudio bajo diferentes condiciones climatoloacutegicas donde se evaluacuteen distintas respuestas y su distribucioacuten de modo que se ampliacutee el conocimiento sobre los rasgos maacutes importantes que caracterizan los fenoacutemenos de erosioacuten y depoacutesito en olivar Bibliografiacutea Calvo-Cases A C Boix-Fayos y AC Imenson 2003 Runoff generation

sediment movement and soil water behaviour on calcareous (limestone) slopes of some Mediterranean environments in southeast Spain Geomorphology 50 269-291

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