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EROSIÓN EN CÁRCAVAS
Horacio Rivera Posada Ph. D.

Ellison (1947), citado por Hudson (1982), define la erosión como el proceso de separación, transporte y depósito de los materiales del suelo por los agentes causantes, tales como la lluvia, el viento y el hombre.  Este último debe, a través de la educación y la adopción de tecnología apropiada, convertirse en un agente de conservación del suelo y del medio ambiente (Federación Nacional de Cafeteros de Colombia (FEDERACAFÉ, 1975).

 

La erosión de los suelos, está gobernada por la Ecuación Universal de erosión propuesta por Wischmeier y Smith, 1978 (Figura 1), donde la Erosión, es una función de factores activos, pasivos y atemperantes. Los factores activos, corresponden a las lluvias, conocida como factor erosividad (R), también influyen como factores activos, el viento y el hombre con sus actividades agropecuarias, ingenieriles, y de minería. El factor pasivo (K), se relaciona con el suelo, el cual con sus características físicas, químicas y biológicas intrínsecas, puede presentar características naturales de susceptibilidad o resistencia del suelo a la erosión. Dentro de los  factores pasivos, también se pueden considerar el Grado (S) y Longitud (L) de la pendiente del terreno. Como factores atemperantes, se tienen el Cultivo (C) y las Prácticas preventivas de Conservación de Suelos (P).

 

De la Ecuación, se concluye fácilmente, que si se manejan adecuadamente los cultivos y se aumentan las prácticas preventivas de conservación de suelos, con aumento de coberturas vegetales, la erosión disminuye significativamente y viceversa.

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Ecuación Universal de la Erosión

Dentro de los diferentes tipos de erosión se tienen las cárcavas, las cuales son definidas como zanjas más o menos profundas originadas por socavamientos repetidos sobre el terreno, debido al flujo incontrolado del agua que escurre ladera abajo (agua de escorrentía). Cuando las cárcavas evolucionan con crecimiento hacia arriba y hacia los lados de la ladera, toman el nombre de cárcavas remontantes (Federacafé, 1975). La presencia de cárcavas en un terreno indica un grado avanzado de degradación, ya que la mayoría de las veces se inician luego de la pérdida superficial del suelo por efecto del impacto de las lluvias, destrucción de los agregados naturales del suelo, la erosión laminar y en surcos, como consecuencia del uso y manejo inadecuado de los suelos y ausencia de prácticas preventivas de conservación, o por la construcción de vías sin obras adecuadas para conducción de aguas de escorrentía y por descargas de caudales altos de agua sobre taludes inferiores sin disipación de su energía cinética. Una de las limitantes principales en el control de cárcavas remontantes son los costos en su control cuando la solución se enfoca hacia la Ingeniería Convencional con estructuras de concreto y por el desconocimiento de otras soluciones alternas, más eficientes, eficaces y de menor costo, como son los tratamientos de tipo biológico, utilizando los recursos existentes en la finca, zona urbana o área de influencia al problema.

 

Hudson, 1982, explica la formación y avance ilimitado de una cárcava, mediante la fórmula de Manning, la cual relaciona el gradiente y la rugosidad del terreno con la velocidad de flujo, de manera que:

 

V = R2/3 S1/2/n

 

Una vez ha comenzado la cárcava, el canal es de sección más angular y profunda que la original, es decir, aumenta R (Radio hidráulico). El cauce esta libre de vegetación, de tal forma que el coeficiente de rugosidad (n), disminuye. Para que la velocidad (V) permanezca constante se debe disminuir el gradiente (S), o aumentar el coeficiente de rugosidad (n) mediante establecimiento de vegetación multistrata. Esto es lo que ocurre casi invariablemente, el gradiente (S) del lecho es más llano que el original. A medida que la cabeza de la cárcava retrocede curso arriba es mayor la altura de caída del agua. Dicho tramo es el que experimenta por lo general una erosión más activa. El efecto de cascada es el que erosiona el suelo ya que salpica y arremolina contra el escarpe. La parte más baja del mismo se erosiona, dejando la parte alta en saliente, hasta que cae dando lugar a una cara vertical, momento a partir del cual todo el proceso comienza de nuevo.

 

Al comenzar la cárcava, los cambios se manifiestan en un aumento del radio hidráulico R, disminución del coeficiente de rugosidad (n) y una disminución probable del gradiente (S). En resumen, el efecto general es que aumente la velocidad, razón por la cual, la erosión en cárcavas se perpetúa así misma y no se autocorrige. Como ejemplo se tiene la cárcava de El Tablazo en Manizales, Caldas -  Colombia, ubicada a 5º 2’ 46,9’’ N y 75º31’ 49,1’’ W y a 1.998 m de altitud.

carcav1.jpg

Dentro de los diferentes tipos de erosión se tienen las cárcavas, las cuales son definidas como zanjas más o menos profundas originadas por socavamientos repetidos sobre el terreno, debido al flujo incontrolado del agua que escurre ladera abajo (agua de escorrentía).