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Prevención y control de erosión en riberas de cauces naturales utilizando prácticas de bioingeniería

Luis Fernando Salazar Gutiérrez (Ing. Agrónomo, MSc. en Ing. Geotecnia, Cenicafé. luisfernando.salazar@cafedecolombia.com)

Resumen

En este trabajo se trata la problemática actual sobre los recursos suelo y agua en la región Andina de Colombia, y se presentan experiencias obtenidas desde la investigación en conservación de suelos y aguas por la Federación Nacional de Cafeteros de Colombia en el tema de bioingeniería del suelo enfocado a la protección y recuperación de riberas de cauces naturales. Se resalta la importancia y necesidad de la protección integral de las cuencas hidrográficas con prácticas de uso y manejo adecuado del suelo como componente primordial en la protección de riberas y cauces naturales y se motiva la implementación de proyectos de gestión inteligente del agua por los gremios productivos en asocio con instituciones público-privadas y la comunidad en general para contribuir a la sostenibilidad del recurso hídrico en Colombia.

Problemática sobre los recursos suelo y agua

En las zonas rurales de laderas andinas de Colombia se evidencia la disminución de la productividad agropecuaria y la pérdida de sostenibilidad debido a los conflictos en el uso del suelo, el manejo inadecuado e irracional de este recurso, los efectos del cambio climático traducidos en sequias o periodos lluviosos históricamente prolongados y un modelo económico y de producción basado en la extracción no sostenible de los recursos naturales. En estas condiciones la brecha de esta vulnerabilidad ambiental es cada vez más alta y se relaciona estrechamente con la brecha de la vulnerabilidad social, económica, e institucional en las regiones rurales de Colombia (PNUD, 2011).

A estos problemas se suma el conocimiento científico fraccionado o parcial de los recursos naturales en especial del suelo y el agua de la región y la poca valoración del conocimiento ancestral que la sociedad, y más específicamente los habitantes del campo (campesinos, indígenas y afrocolombianos), tienen sobre los mismos. La escasa adopción de las prácticas de conservación de suelos y aguas en la producción agropecuaria, la concepción del manejo intensivo de los suelos y aguas a nivel de predio y la escasa visión en la gestión integral de cuencas hidrográficas, explican el conocimiento científico limitado que tienen los productores (Obando y Tobasura, 2012). Por otro lado, el agotamiento de los recursos naturales y la excesiva explotación productiva de estos, han puesto en riesgo ecosistemas estratégicos como son los nacimientos y fuentes de agua, los páramos y los bosques; además el uso irracional de fertilizantes y plaguicidas tiene impactos negativos en los recursos naturales y en el medio ambiente, que por lo general no son tenidos en cuenta.

La variabilidad climática, especialmente la asociada con el evento ENSO (oscilación de la temperatura en el océano Pacífico), tiene un impacto negativo sobre las comunidades y los recursos naturales y consecuentemente afecta la productividad y la seguridad alimentaria. Durante el evento La Niña 2010 – 2011 en las regiones cafeteras de Colombia la precipitación incrementó más de 35% en relación con los promedios históricos (Cenicafé, 2016), evidenciando la carencia en prácticas de mitigación y adaptación al cambio climático. Como resultado actualmente se presentan extensas áreas donde los suelos se encuentran degradados por erosión hídrica, movimientos en masa, acidificación, compactación, contaminación, lixiviación y pérdida de la fertilidad, que exigen medidas innovadoras para restaurar los recursos naturales como son las técnicas de ingeniería ecológica o bioingeniería, agroecología y agroforestería.

Gestión Inteligente del Agua (GIA)

En 2013 la Federación Nacional de Cafeteros de Colombia mediante la asociación público-privada de instituciones y organismos del orden nacional e internacional emprendió el proyecto Gestión Inteligente del Agua, Manos al Agua, para la implementación de un sistema integrado de gestión de los recursos hídricos hacia una caficultura sostenible en Colombia con una inversión de 25 mil millones de euros en cinco años. El proyecto involucró 25 cuencas hidrográficas en el mismo número de municipios cafeteros en cinco departamentos, siendo sus principales componentes: (1) agua responsabilidad de todos, (2) agua para una caficultura sostenible, (3) ecosistemas hídricos estratégicos, y (4) decisiones responsables frente al agua (FNC, 2016).

En este proyecto se buscaba impactar positivamente el mejoramiento del recurso hídrico mediante la educación, implementación de buenas prácticas agrícolas y de tratamiento de aguas, mejoramiento de la productividad, inversión en instrumentos de monitoreo para la toma de decisiones, y la recuperación de las fuentes hídricas que involucra la reforestación con especies nativas, implementación de prácticas de conservación de suelos y aguas y la restauración ecológica con prácticas de bioingeniería, tema que podría ser implementado por diferentes gremios productivos en Colombia.

Erosión en riberas de cauces naturales

En este tema específico, es necesario entender que la erosión en riberas de los ríos, a pesar de ser natural, se acelera como resultado de la suma de las acciones del hombre, las cuales conducen al desbalance hidrológico a nivel de la cuenca hidrográfica y que cualquier acción de control o estabilización del cauce o sus riberas será transitoria, sino se realizan trabajos para conservar los suelos y las aguas.

La erosión en las márgenes ocurre principalmente por los procesos de fricción y socavación (Cárdenas, 2012). A mayor energía y carga de sedimentos en el cauce, mayor será su poder erosivo. En la medida que se realicen buenas prácticas de conservación de suelos en la cuenca se espera que la carga de sedimentos disminuya.

Adicionalmente, la socavación también es debida a la falta de protección de los cauces naturales como resultado de la tala de árboles o la vegetación natural y al establecimiento de cultivos u obras de infraestructura en dicha franja. La falta de protección de drenajes naturales se refiere a la expansión de la frontera agrícola y pecuaria hasta los nacimientos y corrientes de agua, lo que acelera los deslizamientos y la erosión en cárcavas en periodos de lluvias intensas (Salazar e Hincapié, 2013). Otras formas frecuentes de intervención negativa de los drenajes naturales son la actividad minera y la extracción de materiales como arena, grava o rocas sin las adecuadas especificaciones técnicas.

Control de erosión en riberas de cauces naturales

Por obras de ingeniería civil: La protección o estabilización de riberas se puede realizar mediante: (1) obras longitudinales, entre ellas: muros rígidos o flexibles de suelo reforzado, estructuras ancladas o enterradas, revestimiento del suelo, enrocado o ripra, bloques de concreto prefabricado, y (2) con obras transversales como paneles sumergidos y espolones. En todos los casos se deben tener en cuenta los periodos de retorno de los caudales que para zonas agrícolas deben ser de 30 años (CVC) y para zonas urbanas superiores a 200 años (Cárdenas, 2012).

Restauración ecológica: Consiste en rehabilitar un ecosistema que ha sido degradado, dañado o destruido por factores naturales o antrópicos (NRC, 1992; Barrera y Valdés, 2007). Esta rama de la ecología es muy amplia y en ella se incluyen los métodos de restauración de laderas afectadas por erosión y movimientos en masa como la bioingeniería del suelo y los tratamientos biotécnicos (Salazar e Hincapié, 2013).

La bioingeniería del suelo: De acuerdo con Rivera y Sinisterra (2006), Gray y Sotir (1996) y Morgan y Rickson, (1995) la bioingeniería del suelo se refiere al uso de los organismos vivos principalmente la vegetación como un medio biológico para la prevención y control de la erosión y movimientos en masa. La vegetación, especialmente arbórea, incrementa la resistencia del sueño al corte debido al refuerzo y anclaje que ejercen las raíces sobre el mismo y el propio peso de la vegetación que incrementa el esfuerzo normal. Además, regula los excesos de agua que pueden saturar y erosionar el suelo; lo cual ocurre por interceptación, evapotranspiración y reducción de la energía erosiva del agua (Morgan y Rickson, 1995).

Según Gray y Sotir (1996) las raíces y tallos de las pantas son los principales elementos mecánicos y estructurales en el sistema de protección de una ladera. Las estructuras vivas y plantas enraizadas desarrollan diferentes arreglos geométricos de tal forma que refuerzan el suelo, mejoran el drenaje hidráulico y forman barreras contra el desplazamiento de masas.

La estabilización biotécnica del suelo: Según Gray y Sotir (1996) la estabilización biotécnica utiliza elementos o estructuras mecánicas en combinación con elementos biológicos (plantas) para controlar y prevenir las fallas de las laderas y la erosión. Ambos elementos deben funcionar conjuntamente de manera integrada y complementaria.

Prácticas de conservación de suelos

Tienen como objetivo reducir al máximo los niveles de erosión en las cuencas hidrográficas causados por el desarrollo de las actividades agrícolas y pecuarias, principalmente mediante el establecimiento de coberturas de protección del suelo.

Protección de riberas

La conservación de los drenajes naturales y la protección de la vegetación existente en cada finca son las prácticas más adecuadas para prevenir los deslizamientos y la erosión avanzada en regiones de topografía quebrada y clima húmedo. Se recomienda dejar como mínimo una franja de 10m sin cultivar a partir de la margen de los cauces para proteger la vegetación. Los corredores biológicos reducen la erosión superficial y facilitan los procesos de infiltración y percolación, actúan como filtro al reducir la contaminación del cauce y facilitan el habitad y movimiento de la fauna silvestre.

Las especies nativas encontradas y utilizadas en la protección de riberas en el proyecto GIA son: Alnus jorullensis (aliso), Montanoa quadrangularis (arboloco), Ochroma lagopus (balso), Erythrina fusca (búcaro), Erytrina poepigiana (cámbulo), Albizia caribea (carbonero), Cytharecylum subilavenscens (cascarillo), Sapindus saponaria (chambimbe), Rapanea ferruginea (cucharo), Tapirira guianensis (fresno), Guadua angustifolia (guadua), Laphoensia speciosa (guayacán de Manizales), Trichanthera gigantea (nacedero), Quercus humboldti (roble), Cecropia spp (yarumo) (Díaz, 2016).

Bioingeniería en la recuperación de riberas de ríos

En la recuperación de riberas los tratamientos de bioingeniería incluyen el diagnóstico participativo según relaciones causa-efecto, recopilación de información primaria y secundaria de clima, hidrología, suelos, geología, geomorfología, especies vegetales, población y entidades vinculadas, y demanda la sensibilización y educación de las comunidades y el emprendimiento de la gestión comunitaria. De manera específica a partir de un diseño técnico y participativo, las obras comienzan generalmente con sellamiento de grietas de tensión sobre la superficie del suelo, perfilado de los taludes, construcción de biofiltros o filtros vivos para el drenaje de aguas subsuperficiales (Figura 1), diques o trinchos vivos para la recuperación y estabilización del cauce (Figura 2), terrazas vivas escalonadas para la estabilización de los taludes y restauración ecológica donde se uti lizan, según el piso alti tudinal, principalmente estructuras propagativas o plantas obtenidas en vivero de las especies: Guadua angustifolia (guadua), Trichanthera gigantea (nacedero), Salix humboltiana (sauce), Verbesina arbórea (camargo), Phyllostachys aurea (guaduilla), Montanoa quadrangularis (arboloco), Gliricidia sepium (matarratón), Paspalum conjugatum (grama), Gynnerium saggitatum (caña brava), Thitonia diversifolia (botón de oro), Chusguea seandensentre (chusque), Vetiveria zizanioides (veti ver), Arachis pintoi (maní forrajero), entre otras.

La estabilización se alcanza entre 3 y 5 meses después de iniciados los tratamientos. Los trabajos se deben realizar de manera participativa con la comunidad para garantizar la sostenibilidad de los mismos y mostrar las bondades económicas y ambientales de los tratamientos de bioingeniería del suelo, como opción para la prevención y control de problemas de deslizamientos y erosión avanzada en zonas de ladera.

Conclusiones

La protección de las fuentes hídricas demanda de una visión integral y participativa sobre el cuidado de los recursos naturales-suelos, aguas y biodiversidad.

La bioingeniería y la aplicación de las prácticas de conservación de suelos y aguas son estrategias eficientes para la recuperación y protección de las cuencas hidrográficas.

Proyectos como la gestión inteligente del agua son claves para lograr la sostenibilidad, el desarrollo rural y la conservación de los recursos naturales.

Referencias

BARRERA, J.I. VALDÉS, C. (2007). Herramientas para abordar la restauración ecológica de áreas disturbadas en Colombia.

Universitas Scienti arum – Edición especial II, Vol. 12.

CÁRDENAS O., O. E. (2012). Estudios Y Diseños De Las Obras De Protección De Orillas En La Margen Izquierda Del Río Cauca En El Sector Candelaria En El Distrito De Riego Roldanillo – La Unión – Toro. Universidad Del Valle. Facultad de Ingeniería, Escuela EIDENAR Cali, Colombia. 107p.

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DÍAZ M., N. (2016). Especies arbóreas con potencial de uso en modelos forestales. Manizales. Cenicafé. 8p. (En imprenta).

FARFÁN V., F. (2012). Árboles con potencial para ser incorporados en sistemas agroforestales con café. Manizales. Cenicafé- FNC.

FNC – Federación Nacional de Cafeteros de Colombia (2016). Gestión Inteligente del Agua – Manos al Agua. http://manosalagua.com.

GRAY, D. H. & SOTIR. R. B. (1996). Biotechnical and soil bioengineering slope stabilization. A practical guide for erosion control. Nueva York (Estados Unidos), John Wiley and Sons, 378 p.

NRC. NATIONAL RESEARCH COUNCIL. (1992). Restoration of Aquatic Ecosystems: Science, Technology, and Public Policy. Washington, D. C. National Academic Press. 576p.

OBANDO M., F. H., TOBASURA A., I. (2012). Agricultura de conservación en tierras de ladera. Manizales. Universidad de Caldas, diciembre. 181p.

PNUD. (2011). Colombia rural. Razones para la esperanza. Informe Nacional de Desarrollo Humano 2011. Bogotá: INDH PNUD, septiembre. 87p.

MORGAN, R.P.C. & RICKSON., R.J. (1995). Slope Stabilization and Erosion Control: A Bioengineering Approach. London Routledge mot E & FN Spon. 275p.

RIVERA P., J. H., SINISTERRA R., J. A. (2006). Uso social de la bioingeniería para el control de la erosión severa. Cali (Colombia), CIPAV, 110 p.

SALAZAR G., L.F., HINCAPIÉ G., E. (2013). Conservación de suelos y aguas. Manual del cafetero colombiano Investigación y tecnología para la sostenibilidad de la caficultura. Chinchiná. Caldas. Colombia: FNC-Cenicafé. pp. 287–320.

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